src/gmxlib/tpxio.c

   1 /* -*- mode: c; tab-width: 4; indent-tabs-mode: nil; c-basic-offset: 4; c-file-style: "stroustrup"; -*-
   2  *
   3  *
   4  *                This source code is part of
   5  *
   6  *                 G   R   O   M   A   C   S
   7  *
   8  *          GROningen MAchine for Chemical Simulations
   9  *
  10  *                        VERSION 3.2.0
  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) 2001-2004, 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  * GROningen Mixture of Alchemy and Childrens' Stories
  35  */
  36 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  37 #include <config.h>
  38 #endif
  39
  40 /* This file is completely threadsafe - keep it that way! */
  41 #ifdef GMX_THREAD_MPI
  42 #include <thread_mpi.h>
  43 #endif
  44
  45
  46 #include <ctype.h>
  47 #include "sysstuff.h"
  48 #include "smalloc.h"
  49 #include "string2.h"
  50 #include "gmx_fatal.h"
  51 #include "macros.h"
  52 #include "names.h"
  53 #include "symtab.h"
  54 #include "futil.h"
  55 #include "filenm.h"
  56 #include "gmxfio.h"
  57 #include "topsort.h"
  58 #include "tpxio.h"
  59 #include "txtdump.h"
  60 #include "confio.h"
  61 #include "atomprop.h"
  62 #include "copyrite.h"
  63 #include "vec.h"
  64 #include "mtop_util.h"
  65
  66 #define TPX_TAG_RELEASE  "release"
  67
  68 /* This is the tag string which is stored in the tpx file.
  69  * Change this if you want to change the tpx format in a feature branch.
  70  * This ensures that there will not be different tpx formats around which
  71  * can not be distinguished.
  72  */
  73 static const char *tpx_tag = TPX_TAG_RELEASE;
  74
  75 /* This number should be increased whenever the file format changes! */
  76 static const int tpx_version = 79;
  77
  78 /* This number should only be increased when you edit the TOPOLOGY section
  79  * of the tpx format. This way we can maintain forward compatibility too
  80  * for all analysis tools and/or external programs that only need to
  81  * know the atom/residue names, charges, and bond connectivity.
  82  *
  83  * It first appeared in tpx version 26, when I also moved the inputrecord
  84  * to the end of the tpx file, so we can just skip it if we only
  85  * want the topology.
  86  */
  87 static const int tpx_generation = 24;
  88
  89 /* This number should be the most recent backwards incompatible version
  90  * I.e., if this number is 9, we cannot read tpx version 9 with this code.
  91  */
  92 static const int tpx_incompatible_version = 9;
  93
  94
  95
  96 /* Struct used to maintain tpx compatibility when function types are added */
  97 typedef struct {
  98   int fvnr; /* file version number in which the function type first appeared */
  99   int ftype; /* function type */
 100 } t_ftupd;
 101
 102 /*
 103  *The entries should be ordered in:
 104  * 1. ascending file version number
 105  * 2. ascending function type number
 106  */
 107 /*static const t_ftupd ftupd[] = {
 108   { 20, F_CUBICBONDS        },
 109   { 20, F_CONNBONDS         },
 110   { 20, F_HARMONIC          },
 111   { 20, F_EQM,              },
 112   { 22, F_DISRESVIOL        },
 113   { 22, F_ORIRES            },
 114   { 22, F_ORIRESDEV         },
 115   { 26, F_FOURDIHS          },
 116   { 26, F_PIDIHS            },
 117   { 26, F_DIHRES            },
 118   { 26, F_DIHRESVIOL        },
 119   { 30, F_CROSS_BOND_BONDS  },
 120   { 30, F_CROSS_BOND_ANGLES },
 121   { 30, F_UREY_BRADLEY      },
 122   { 30, F_POLARIZATION      },
 123   { 54, F_DHDL_CON          },
 124   };*/
 125 /*
 126  *The entries should be ordered in:
 127  * 1. ascending function type number
 128  * 2. ascending file version number
 129  */
 130 /* question; what is the purpose of the commented code above? */
 131 static const t_ftupd ftupd[] = {
 132   { 20, F_CUBICBONDS        },
 133   { 20, F_CONNBONDS         },
 134   { 20, F_HARMONIC          },
 135   { 34, F_FENEBONDS         },
 136   { 43, F_TABBONDS          },
 137   { 43, F_TABBONDSNC        },
 138   { 70, F_RESTRBONDS        },
 139   { 76, F_LINEAR_ANGLES     },
 140   { 30, F_CROSS_BOND_BONDS  },
 141   { 30, F_CROSS_BOND_ANGLES },
 142   { 30, F_UREY_BRADLEY      },
 143   { 34, F_QUARTIC_ANGLES    },
 144   { 43, F_TABANGLES         },
 145   { 26, F_FOURDIHS          },
 146   { 26, F_PIDIHS            },
 147   { 43, F_TABDIHS           },
 148   { 65, F_CMAP              },
 149   { 60, F_GB12              },
 150   { 61, F_GB13              },
 151   { 61, F_GB14              },
 152   { 72, F_GBPOL             },
 153   { 72, F_NPSOLVATION       },
 154   { 41, F_LJC14_Q           },
 155   { 41, F_LJC_PAIRS_NB      },
 156   { 32, F_BHAM_LR           },
 157   { 32, F_RF_EXCL           },
 158   { 32, F_COUL_RECIP        },
 159   { 46, F_DPD               },
 160   { 30, F_POLARIZATION      },
 161   { 36, F_THOLE_POL         },
 162   { 22, F_DISRESVIOL        },
 163   { 22, F_ORIRES            },
 164   { 22, F_ORIRESDEV         },
 165   { 26, F_DIHRES            },
 166   { 26, F_DIHRESVIOL        },
 167   { 49, F_VSITE4FDN         },
 168   { 50, F_VSITEN            },
 169   { 46, F_COM_PULL          },
 170   { 20, F_EQM               },
 171   { 46, F_ECONSERVED        },
 172   { 69, F_VTEMP             },
 173   { 66, F_PDISPCORR         },
 174   { 54, F_DHDL_CON          },
 175   { 76, F_ANHARM_POL        },
 176   { 79, F_DVDL_COUL         },
 177   { 79, F_DVDL_VDW,         },
 178   { 79, F_DVDL_BONDED,      },
 179   { 79, F_DVDL_RESTRAINT    },
 180   { 79, F_DVDL_TEMPERATURE  },
 181   { 54, F_DHDL_CON          }
 182 };
 183 #define NFTUPD asize(ftupd)
 184
 185 /* Needed for backward compatibility */
 186 #define MAXNODES 256
 187
 188 static void _do_section(t_fileio *fio,int key,gmx_bool bRead,const char *src,
 189                         int line)
 190 {
 191   char buf[STRLEN];
 192   gmx_bool bDbg;
 193
 194   if (gmx_fio_getftp(fio) == efTPA) {
 195     if (!bRead) {
 196       gmx_fio_write_string(fio,itemstr[key]);
 197       bDbg       = gmx_fio_getdebug(fio);
 198       gmx_fio_setdebug(fio,FALSE);
 199       gmx_fio_write_string(fio,comment_str[key]);
 200       gmx_fio_setdebug(fio,bDbg);
 201     }
 202     else {
 203       if (gmx_fio_getdebug(fio))
 204         fprintf(stderr,"Looking for section %s (%s, %d)",
 205                 itemstr[key],src,line);
 206
 207       do {
 208         gmx_fio_do_string(fio,buf);
 209       } while ((gmx_strcasecmp(buf,itemstr[key]) != 0));
 210
 211       if (gmx_strcasecmp(buf,itemstr[key]) != 0)
 212         gmx_fatal(FARGS,"\nCould not find section heading %s",itemstr[key]);
 213       else if (gmx_fio_getdebug(fio))
 214         fprintf(stderr," and found it\n");
 215     }
 216   }
 217 }
 218
 219 #define do_section(fio,key,bRead) _do_section(fio,key,bRead,__FILE__,__LINE__)
 220
 221 /**************************************************************
 222  *
 223  * Now the higer level routines that do io of the structures and arrays
 224  *
 225  **************************************************************/
 226 static void do_pullgrp(t_fileio *fio, t_pullgrp *pgrp, gmx_bool bRead,
 227                        int file_version)
 228 {
 229   gmx_bool bDum=TRUE;
 230   int  i;
 231
 232   gmx_fio_do_int(fio,pgrp->nat);
 233   if (bRead)
 234     snew(pgrp->ind,pgrp->nat);
 235   bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,pgrp->ind,pgrp->nat);
 236   gmx_fio_do_int(fio,pgrp->nweight);
 237   if (bRead)
 238     snew(pgrp->weight,pgrp->nweight);
 239   bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,pgrp->weight,pgrp->nweight);
 240   gmx_fio_do_int(fio,pgrp->pbcatom);
 241   gmx_fio_do_rvec(fio,pgrp->vec);
 242   gmx_fio_do_rvec(fio,pgrp->init);
 243   gmx_fio_do_real(fio,pgrp->rate);
 244   gmx_fio_do_real(fio,pgrp->k);
 245   if (file_version >= 56) {
 246     gmx_fio_do_real(fio,pgrp->kB);
 247   } else {
 248     pgrp->kB = pgrp->k;
 249   }
 250 }
 251
 252 static void do_expandedvals(t_fileio *fio,t_expanded *expand,int n_lambda, gmx_bool bRead, int file_version)
 253 {
 254   /* i is used in the ndo_double macro*/
 255   int i;
 256   real fv;
 257   gmx_bool bDum=TRUE;
 258   real rdum;
 259
 260   if (file_version >= 79)
 261   {
 262       if (n_lambda>0)
 263       {
 264           if (bRead)
 265           {
 266               snew(expand->init_lambda_weights,n_lambda);
 267           }
 268           bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,expand->init_lambda_weights,n_lambda);
 269           gmx_fio_do_gmx_bool(fio,expand->bInit_weights);
 270       }
 271
 272       gmx_fio_do_int(fio,expand->nstexpanded);
 273       gmx_fio_do_int(fio,expand->elmcmove);
 274       gmx_fio_do_int(fio,expand->elamstats);
 275       gmx_fio_do_int(fio,expand->lmc_repeats);
 276       gmx_fio_do_int(fio,expand->gibbsdeltalam);
 277       gmx_fio_do_int(fio,expand->lmc_forced_nstart);
 278       gmx_fio_do_int(fio,expand->lmc_seed);
 279       gmx_fio_do_real(fio,expand->mc_temp);
 280       gmx_fio_do_int(fio,expand->bSymmetrizedTMatrix);
 281       gmx_fio_do_int(fio,expand->nstTij);
 282       gmx_fio_do_int(fio,expand->minvarmin);
 283       gmx_fio_do_int(fio,expand->c_range);
 284       gmx_fio_do_real(fio,expand->wl_scale);
 285       gmx_fio_do_real(fio,expand->wl_ratio);
 286       gmx_fio_do_real(fio,expand->init_wl_delta);
 287       gmx_fio_do_gmx_bool(fio,expand->bWLoneovert);
 288       gmx_fio_do_int(fio,expand->elmceq);
 289       gmx_fio_do_int(fio,expand->equil_steps);
 290       gmx_fio_do_int(fio,expand->equil_samples);
 291       gmx_fio_do_int(fio,expand->equil_n_at_lam);
 292       gmx_fio_do_real(fio,expand->equil_wl_delta);
 293       gmx_fio_do_real(fio,expand->equil_ratio);
 294   }
 295 }
 296
 297 static void do_simtempvals(t_fileio *fio,t_simtemp *simtemp, int n_lambda, gmx_bool bRead,
 298                            int file_version)
 299 {
 300   gmx_bool bDum=TRUE;
 301
 302   if (file_version >= 79)
 303   {
 304       gmx_fio_do_int(fio,simtemp->eSimTempScale);
 305       gmx_fio_do_real(fio,simtemp->simtemp_high);
 306       gmx_fio_do_real(fio,simtemp->simtemp_low);
 307       if (n_lambda>0)
 308       {
 309           if (bRead)
 310           {
 311               snew(simtemp->temperatures,n_lambda);
 312           }
 313           bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,simtemp->temperatures,n_lambda);
 314       }
 315   }
 316 }
 317
 318 static void do_fepvals(t_fileio *fio,t_lambda *fepvals,gmx_bool bRead, int file_version)
 319 {
 320   /* i is defined in the ndo_double macro; use g to iterate. */
 321   int i,g;
 322   real fv;
 323   gmx_bool bDum=TRUE;
 324   real rdum;
 325
 326   /* free energy values */
 327   if (file_version >= 79)
 328   {
 329       gmx_fio_do_int(fio,fepvals->init_fep_state);
 330       gmx_fio_do_double(fio,fepvals->init_lambda);
 331       gmx_fio_do_double(fio,fepvals->delta_lambda);
 332   }
 333   else if (file_version >= 59) {
 334       gmx_fio_do_double(fio,fepvals->init_lambda);
 335       gmx_fio_do_double(fio,fepvals->delta_lambda);
 336   } else {
 337       gmx_fio_do_real(fio,rdum);
 338       fepvals->init_lambda = rdum;
 339       gmx_fio_do_real(fio,rdum);
 340       fepvals->delta_lambda = rdum;
 341   }
 342   if (file_version >= 79)
 343   {
 344       gmx_fio_do_int(fio,fepvals->n_lambda);
 345       if (bRead)
 346       {
 347           snew(fepvals->all_lambda,efptNR);
 348       }
 349       for (g=0;g<efptNR;g++)
 350       {
 351           if (fepvals->n_lambda > 0) {
 352               if (bRead)
 353               {
 354                   snew(fepvals->all_lambda[g],fepvals->n_lambda);
 355               }
 356               bDum=gmx_fio_ndo_double(fio,fepvals->all_lambda[g],fepvals->n_lambda);
 357               bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,fepvals->separate_dvdl,efptNR);
 358           }
 359           else if (fepvals->init_lambda >= 0)
 360           {
 361               fepvals->separate_dvdl[efptFEP] = TRUE;
 362           }
 363       }
 364   }
 365   else if (file_version >= 64)
 366   {
 367       gmx_fio_do_int(fio,fepvals->n_lambda);
 368       snew(fepvals->all_lambda,efptNR);
 369       if (bRead)
 370       {
 371           snew(fepvals->all_lambda[efptFEP],fepvals->n_lambda);
 372       }
 373       bDum=gmx_fio_ndo_double(fio,fepvals->all_lambda[efptFEP],fepvals->n_lambda);
 374       if (fepvals->init_lambda >= 0)
 375       {
 376           fepvals->separate_dvdl[efptFEP] = TRUE;
 377       }
 378       /* still allocate the all_lambda array's contents. */
 379       for (g=0;g<efptNR;g++)
 380       {
 381           if (fepvals->n_lambda > 0) {
 382               if (bRead)
 383               {
 384                   snew(fepvals->all_lambda[g],fepvals->n_lambda);
 385               }
 386           }
 387       }
 388   }
 389   else
 390   {
 391       fepvals->n_lambda = 0;
 392       fepvals->all_lambda   = NULL;
 393       if (fepvals->init_lambda >= 0)
 394       {
 395           fepvals->separate_dvdl[efptFEP] = TRUE;
 396       }
 397   }
 398   if (file_version >= 13)
 399   {
 400       gmx_fio_do_real(fio,fepvals->sc_alpha);
 401   }
 402   else
 403   {
 404       fepvals->sc_alpha = 0;
 405   }
 406   if (file_version >= 38)
 407   {
 408       gmx_fio_do_int(fio,fepvals->sc_power);
 409   }
 410   else
 411   {
 412       fepvals->sc_power = 2;
 413   }
 414   if (file_version >= 79)
 415   {
 416       gmx_fio_do_real(fio,fepvals->sc_r_power);
 417   }
 418   else
 419   {
 420       fepvals->sc_r_power = 6.0;
 421   }
 422   if (file_version >= 15)
 423   {
 424       gmx_fio_do_real(fio,fepvals->sc_sigma);
 425   }
 426   else
 427   {
 428       fepvals->sc_sigma = 0.3;
 429   }
 430   if (bRead)
 431   {
 432       if (file_version >= 71)
 433       {
 434           fepvals->sc_sigma_min = fepvals->sc_sigma;
 435       }
 436       else
 437       {
 438           fepvals->sc_sigma_min = 0;
 439       }
 440   }
 441   if (file_version >= 79)
 442   {
 443       gmx_fio_do_int(fio,fepvals->bScCoul);
 444   }
 445   else
 446   {
 447       fepvals->bScCoul = TRUE;
 448   }
 449   if (file_version >= 64) {
 450       gmx_fio_do_int(fio,fepvals->nstdhdl);
 451   } else {
 452       fepvals->nstdhdl = 1;
 453   }
 454
 455   if (file_version >= 73)
 456   {
 457       gmx_fio_do_int(fio, fepvals->separate_dhdl_file);
 458       gmx_fio_do_int(fio, fepvals->dhdl_derivatives);
 459   }
 460   else
 461   {
 462       fepvals->separate_dhdl_file = esepdhdlfileYES;
 463       fepvals->dhdl_derivatives = edhdlderivativesYES;
 464   }
 465   if (file_version >= 71)
 466   {
 467       gmx_fio_do_int(fio,fepvals->dh_hist_size);
 468       gmx_fio_do_double(fio,fepvals->dh_hist_spacing);
 469   }
 470   else
 471   {
 472       fepvals->dh_hist_size    = 0;
 473       fepvals->dh_hist_spacing = 0.1;
 474   }
 475   if (file_version >= 79)
 476   {
 477       gmx_fio_do_int(fio,fepvals->bPrintEnergy);
 478   }
 479   else
 480   {
 481       fepvals->bPrintEnergy = FALSE;
 482   }
 483 }
 484
 485 static void do_pull(t_fileio *fio, t_pull *pull,gmx_bool bRead, int file_version)
 486 {
 487   int g;
 488
 489   gmx_fio_do_int(fio,pull->ngrp);
 490   gmx_fio_do_int(fio,pull->eGeom);
 491   gmx_fio_do_ivec(fio,pull->dim);
 492   gmx_fio_do_real(fio,pull->cyl_r1);
 493   gmx_fio_do_real(fio,pull->cyl_r0);
 494   gmx_fio_do_real(fio,pull->constr_tol);
 495   gmx_fio_do_int(fio,pull->nstxout);
 496   gmx_fio_do_int(fio,pull->nstfout);
 497   if (bRead)
 498     snew(pull->grp,pull->ngrp+1);
 499   for(g=0; g<pull->ngrp+1; g++)
 500     do_pullgrp(fio,&pull->grp[g],bRead,file_version);
 501 }
 502
 503
 504 static void do_rotgrp(t_fileio *fio, t_rotgrp *rotg,gmx_bool bRead, int file_version)
 505 {
 506   gmx_bool bDum=TRUE;
 507   int  i;
 508
 509   gmx_fio_do_int(fio,rotg->eType);
 510   gmx_fio_do_int(fio,rotg->bMassW);
 511   gmx_fio_do_int(fio,rotg->nat);
 512   if (bRead)
 513     snew(rotg->ind,rotg->nat);
 514   gmx_fio_ndo_int(fio,rotg->ind,rotg->nat);
 515   if (bRead)
 516       snew(rotg->x_ref,rotg->nat);
 517   gmx_fio_ndo_rvec(fio,rotg->x_ref,rotg->nat);
 518   gmx_fio_do_rvec(fio,rotg->vec);
 519   gmx_fio_do_rvec(fio,rotg->pivot);
 520   gmx_fio_do_real(fio,rotg->rate);
 521   gmx_fio_do_real(fio,rotg->k);
 522   gmx_fio_do_real(fio,rotg->slab_dist);
 523   gmx_fio_do_real(fio,rotg->min_gaussian);
 524   gmx_fio_do_real(fio,rotg->eps);
 525   gmx_fio_do_int(fio,rotg->eFittype);
 526   gmx_fio_do_int(fio,rotg->PotAngle_nstep);
 527   gmx_fio_do_real(fio,rotg->PotAngle_step);
 528 }
 529
 530 static void do_rot(t_fileio *fio, t_rot *rot,gmx_bool bRead, int file_version)
 531 {
 532   int g;
 533
 534   gmx_fio_do_int(fio,rot->ngrp);
 535   gmx_fio_do_int(fio,rot->nstrout);
 536   gmx_fio_do_int(fio,rot->nstsout);
 537   if (bRead)
 538     snew(rot->grp,rot->ngrp);
 539   for(g=0; g<rot->ngrp; g++)
 540     do_rotgrp(fio, &rot->grp[g],bRead,file_version);
 541 }
 542
 543
 544 static void do_inputrec(t_fileio *fio, t_inputrec *ir,gmx_bool bRead,
 545                         int file_version, real *fudgeQQ)
 546 {
 547     int  i,j,k,*tmp,idum=0;
 548     gmx_bool bDum=TRUE;
 549     real rdum,bd_temp;
 550     rvec vdum;
 551     gmx_bool bSimAnn;
 552     real zerotemptime,finish_t,init_temp,finish_temp;
 553
 554     if (file_version != tpx_version)
 555     {
 556         /* Give a warning about features that are not accessible */
 557         fprintf(stderr,"Note: file tpx version %d, software tpx version %d\n",
 558                 file_version,tpx_version);
 559     }
 560
 561     if (bRead)
 562     {
 563         init_inputrec(ir);
 564     }
 565
 566     if (file_version == 0)
 567     {
 568         return;
 569     }
 570
 571     /* Basic inputrec stuff */
 572     gmx_fio_do_int(fio,ir->eI);
 573     if (file_version >= 62) {
 574       gmx_fio_do_gmx_large_int(fio, ir->nsteps);
 575     } else {
 576       gmx_fio_do_int(fio,idum);
 577       ir->nsteps = idum;
 578     }
 579     if(file_version > 25) {
 580       if (file_version >= 62) {
 581         gmx_fio_do_gmx_large_int(fio, ir->init_step);
 582       } else {
 583         gmx_fio_do_int(fio,idum);
 584         ir->init_step = idum;
 585       }
 586     }  else {
 587       ir->init_step=0;
 588     }
 589
 590         if(file_version >= 58)
 591           gmx_fio_do_int(fio,ir->simulation_part);
 592         else
 593           ir->simulation_part=1;
 594
 595     if (file_version >= 67) {
 596       gmx_fio_do_int(fio,ir->nstcalcenergy);
 597     } else {
 598       ir->nstcalcenergy = 1;
 599     }
 600     if (file_version < 53) {
 601       /* The pbc info has been moved out of do_inputrec,
 602        * since we always want it, also without reading the inputrec.
 603        */
 604       gmx_fio_do_int(fio,ir->ePBC);
 605       if ((file_version <= 15) && (ir->ePBC == 2))
 606         ir->ePBC = epbcNONE;
 607       if (file_version >= 45) {
 608         gmx_fio_do_int(fio,ir->bPeriodicMols);
 609       } else {
 610         if (ir->ePBC == 2) {
 611           ir->ePBC = epbcXYZ;
 612           ir->bPeriodicMols = TRUE;
 613         } else {
 614         ir->bPeriodicMols = FALSE;
 615         }
 616       }
 617     }
 618     gmx_fio_do_int(fio,ir->ns_type);
 619     gmx_fio_do_int(fio,ir->nstlist);
 620     gmx_fio_do_int(fio,ir->ndelta);
 621     if (file_version < 41) {
 622       gmx_fio_do_int(fio,idum);
 623       gmx_fio_do_int(fio,idum);
 624     }
 625     if (file_version >= 45)
 626       gmx_fio_do_real(fio,ir->rtpi);
 627     else
 628       ir->rtpi = 0.05;
 629     gmx_fio_do_int(fio,ir->nstcomm);
 630     if (file_version > 34)
 631       gmx_fio_do_int(fio,ir->comm_mode);
 632     else if (ir->nstcomm < 0)
 633       ir->comm_mode = ecmANGULAR;
 634     else
 635       ir->comm_mode = ecmLINEAR;
 636     ir->nstcomm = abs(ir->nstcomm);
 637
 638     if(file_version > 25)
 639       gmx_fio_do_int(fio,ir->nstcheckpoint);
 640     else
 641       ir->nstcheckpoint=0;
 642
 643     gmx_fio_do_int(fio,ir->nstcgsteep);
 644
 645     if(file_version>=30)
 646       gmx_fio_do_int(fio,ir->nbfgscorr);
 647     else if (bRead)
 648       ir->nbfgscorr = 10;
 649
 650     gmx_fio_do_int(fio,ir->nstlog);
 651     gmx_fio_do_int(fio,ir->nstxout);
 652     gmx_fio_do_int(fio,ir->nstvout);
 653     gmx_fio_do_int(fio,ir->nstfout);
 654     gmx_fio_do_int(fio,ir->nstenergy);
 655     gmx_fio_do_int(fio,ir->nstxtcout);
 656     if (file_version >= 59) {
 657       gmx_fio_do_double(fio,ir->init_t);
 658       gmx_fio_do_double(fio,ir->delta_t);
 659     } else {
 660       gmx_fio_do_real(fio,rdum);
 661       ir->init_t = rdum;
 662       gmx_fio_do_real(fio,rdum);
 663       ir->delta_t = rdum;
 664     }
 665     gmx_fio_do_real(fio,ir->xtcprec);
 666     if (file_version < 19) {
 667       gmx_fio_do_int(fio,idum);
 668       gmx_fio_do_int(fio,idum);
 669     }
 670     if(file_version < 18)
 671       gmx_fio_do_int(fio,idum);
 672     gmx_fio_do_real(fio,ir->rlist);
 673     if (file_version >= 67) {
 674       gmx_fio_do_real(fio,ir->rlistlong);
 675     }
 676     gmx_fio_do_int(fio,ir->coulombtype);
 677     if (file_version < 32 && ir->coulombtype == eelRF)
 678       ir->coulombtype = eelRF_NEC;
 679     gmx_fio_do_real(fio,ir->rcoulomb_switch);
 680     gmx_fio_do_real(fio,ir->rcoulomb);
 681     gmx_fio_do_int(fio,ir->vdwtype);
 682     gmx_fio_do_real(fio,ir->rvdw_switch);
 683     gmx_fio_do_real(fio,ir->rvdw);
 684     if (file_version < 67) {
 685       ir->rlistlong = max_cutoff(ir->rlist,max_cutoff(ir->rvdw,ir->rcoulomb));
 686     }
 687     gmx_fio_do_int(fio,ir->eDispCorr);
 688     gmx_fio_do_real(fio,ir->epsilon_r);
 689     if (file_version >= 37) {
 690       gmx_fio_do_real(fio,ir->epsilon_rf);
 691     } else {
 692       if (EEL_RF(ir->coulombtype)) {
 693         ir->epsilon_rf = ir->epsilon_r;
 694         ir->epsilon_r  = 1.0;
 695       } else {
 696         ir->epsilon_rf = 1.0;
 697       }
 698     }
 699     if (file_version >= 29)
 700       gmx_fio_do_real(fio,ir->tabext);
 701     else
 702       ir->tabext=1.0;
 703
 704     if(file_version > 25) {
 705       gmx_fio_do_int(fio,ir->gb_algorithm);
 706       gmx_fio_do_int(fio,ir->nstgbradii);
 707       gmx_fio_do_real(fio,ir->rgbradii);
 708       gmx_fio_do_real(fio,ir->gb_saltconc);
 709       gmx_fio_do_int(fio,ir->implicit_solvent);
 710     } else {
 711       ir->gb_algorithm=egbSTILL;
 712       ir->nstgbradii=1;
 713       ir->rgbradii=1.0;
 714       ir->gb_saltconc=0;
 715       ir->implicit_solvent=eisNO;
 716     }
 717         if(file_version>=55)
 718         {
 719                 gmx_fio_do_real(fio,ir->gb_epsilon_solvent);
 720                 gmx_fio_do_real(fio,ir->gb_obc_alpha);
 721                 gmx_fio_do_real(fio,ir->gb_obc_beta);
 722                 gmx_fio_do_real(fio,ir->gb_obc_gamma);
 723                 if(file_version>=60)
 724                 {
 725                         gmx_fio_do_real(fio,ir->gb_dielectric_offset);
 726                         gmx_fio_do_int(fio,ir->sa_algorithm);
 727                 }
 728                 else
 729                 {
 730                         ir->gb_dielectric_offset = 0.009;
 731                         ir->sa_algorithm = esaAPPROX;
 732                 }
 733                 gmx_fio_do_real(fio,ir->sa_surface_tension);
 734
 735     /* Override sa_surface_tension if it is not changed in the mpd-file */
 736     if(ir->sa_surface_tension<0)
 737     {
 738       if(ir->gb_algorithm==egbSTILL)
 739       {
 740         ir->sa_surface_tension = 0.0049 * 100 * CAL2JOULE;
 741       }
 742       else if(ir->gb_algorithm==egbHCT || ir->gb_algorithm==egbOBC)
 743       {
 744         ir->sa_surface_tension = 0.0054 * 100 * CAL2JOULE;
 745       }
 746     }
 747
 748         }
 749         else
 750         {
 751                 /* Better use sensible values than insane (0.0) ones... */
 752                 ir->gb_epsilon_solvent = 80;
 753                 ir->gb_obc_alpha       = 1.0;
 754                 ir->gb_obc_beta        = 0.8;
 755                 ir->gb_obc_gamma       = 4.85;
 756                 ir->sa_surface_tension = 2.092;
 757         }
 758
 759
 760     gmx_fio_do_int(fio,ir->nkx);
 761     gmx_fio_do_int(fio,ir->nky);
 762     gmx_fio_do_int(fio,ir->nkz);
 763     gmx_fio_do_int(fio,ir->pme_order);
 764     gmx_fio_do_real(fio,ir->ewald_rtol);
 765
 766     if (file_version >=24)
 767       gmx_fio_do_int(fio,ir->ewald_geometry);
 768     else
 769       ir->ewald_geometry=eewg3D;
 770
 771     if (file_version <=17) {
 772       ir->epsilon_surface=0;
 773       if (file_version==17)
 774         gmx_fio_do_int(fio,idum);
 775     }
 776     else
 777       gmx_fio_do_real(fio,ir->epsilon_surface);
 778
 779     gmx_fio_do_gmx_bool(fio,ir->bOptFFT);
 780
 781     gmx_fio_do_gmx_bool(fio,ir->bContinuation);
 782     gmx_fio_do_int(fio,ir->etc);
 783     /* before version 18, ir->etc was a gmx_bool (ir->btc),
 784      * but the values 0 and 1 still mean no and
 785      * berendsen temperature coupling, respectively.
 786      */
 787     if (file_version >= 79) {
 788         gmx_fio_do_gmx_bool(fio,ir->bPrintNHChains);
 789     }
 790     if (file_version >= 71)
 791     {
 792         gmx_fio_do_int(fio,ir->nsttcouple);
 793     }
 794     else
 795     {
 796         ir->nsttcouple = ir->nstcalcenergy;
 797     }
 798     if (file_version <= 15)
 799     {
 800         gmx_fio_do_int(fio,idum);
 801     }
 802     if (file_version <=17)
 803     {
 804         gmx_fio_do_int(fio,ir->epct);
 805         if (file_version <= 15)
 806         {
 807             if (ir->epct == 5)
 808             {
 809                 ir->epct = epctSURFACETENSION;
 810             }
 811             gmx_fio_do_int(fio,idum);
 812         }
 813         ir->epct -= 1;
 814         /* we have removed the NO alternative at the beginning */
 815         if(ir->epct==-1)
 816         {
 817             ir->epc=epcNO;
 818             ir->epct=epctISOTROPIC;
 819         }
 820         else
 821         {
 822             ir->epc=epcBERENDSEN;
 823         }
 824     }
 825     else
 826     {
 827         gmx_fio_do_int(fio,ir->epc);
 828         gmx_fio_do_int(fio,ir->epct);
 829     }
 830     if (file_version >= 71)
 831     {
 832         gmx_fio_do_int(fio,ir->nstpcouple);
 833     }
 834     else
 835     {
 836         ir->nstpcouple = ir->nstcalcenergy;
 837     }
 838     gmx_fio_do_real(fio,ir->tau_p);
 839     if (file_version <= 15) {
 840       gmx_fio_do_rvec(fio,vdum);
 841       clear_mat(ir->ref_p);
 842       for(i=0; i<DIM; i++)
 843         ir->ref_p[i][i] = vdum[i];
 844     } else {
 845       gmx_fio_do_rvec(fio,ir->ref_p[XX]);
 846       gmx_fio_do_rvec(fio,ir->ref_p[YY]);
 847       gmx_fio_do_rvec(fio,ir->ref_p[ZZ]);
 848     }
 849     if (file_version <= 15) {
 850       gmx_fio_do_rvec(fio,vdum);
 851       clear_mat(ir->compress);
 852       for(i=0; i<DIM; i++)
 853         ir->compress[i][i] = vdum[i];
 854     }
 855     else {
 856       gmx_fio_do_rvec(fio,ir->compress[XX]);
 857       gmx_fio_do_rvec(fio,ir->compress[YY]);
 858       gmx_fio_do_rvec(fio,ir->compress[ZZ]);
 859     }
 860     if (file_version >= 47) {
 861       gmx_fio_do_int(fio,ir->refcoord_scaling);
 862       gmx_fio_do_rvec(fio,ir->posres_com);
 863       gmx_fio_do_rvec(fio,ir->posres_comB);
 864     } else {
 865       ir->refcoord_scaling = erscNO;
 866       clear_rvec(ir->posres_com);
 867       clear_rvec(ir->posres_comB);
 868     }
 869     if((file_version > 25) && (file_version < 79))
 870         gmx_fio_do_int(fio,ir->andersen_seed);
 871     else
 872         ir->andersen_seed=0;
 873     if(file_version < 26) {
 874       gmx_fio_do_gmx_bool(fio,bSimAnn);
 875       gmx_fio_do_real(fio,zerotemptime);
 876     }
 877
 878     if (file_version < 37)
 879       gmx_fio_do_real(fio,rdum);
 880
 881     gmx_fio_do_real(fio,ir->shake_tol);
 882     if (file_version < 54)
 883       gmx_fio_do_real(fio,*fudgeQQ);
 884
 885     gmx_fio_do_int(fio,ir->efep);
 886     if (file_version <= 14 && ir->efep != efepNO)
 887     {
 888         ir->efep = efepYES;
 889     }
 890     do_fepvals(fio,ir->fepvals,bRead,file_version);
 891
 892     if (file_version >= 79)
 893     {
 894         gmx_fio_do_gmx_bool(fio,ir->bSimTemp);
 895         if (ir->bSimTemp)
 896         {
 897             ir->bSimTemp = TRUE;
 898         }
 899     }
 900     else
 901     {
 902         ir->bSimTemp = FALSE;
 903     }
 904     if (ir->bSimTemp)
 905     {
 906         do_simtempvals(fio,ir->simtempvals,ir->fepvals->n_lambda,bRead,file_version);
 907     }
 908
 909     if (file_version >= 79)
 910     {
 911         gmx_fio_do_gmx_bool(fio,ir->bExpanded);
 912         if (ir->bExpanded)
 913         {
 914             ir->bExpanded = TRUE;
 915         }
 916         else
 917         {
 918             ir->bExpanded = FALSE;
 919         }
 920     }
 921     if (ir->bExpanded)
 922     {
 923         do_expandedvals(fio,ir->expandedvals,ir->fepvals->n_lambda,bRead,file_version);
 924     }
 925     if (file_version >= 57) {
 926       gmx_fio_do_int(fio,ir->eDisre);
 927     }
 928     gmx_fio_do_int(fio,ir->eDisreWeighting);
 929     if (file_version < 22) {
 930       if (ir->eDisreWeighting == 0)
 931         ir->eDisreWeighting = edrwEqual;
 932       else
 933         ir->eDisreWeighting = edrwConservative;
 934     }
 935     gmx_fio_do_gmx_bool(fio,ir->bDisreMixed);
 936     gmx_fio_do_real(fio,ir->dr_fc);
 937     gmx_fio_do_real(fio,ir->dr_tau);
 938     gmx_fio_do_int(fio,ir->nstdisreout);
 939     if (file_version >= 22) {
 940       gmx_fio_do_real(fio,ir->orires_fc);
 941       gmx_fio_do_real(fio,ir->orires_tau);
 942       gmx_fio_do_int(fio,ir->nstorireout);
 943     } else {
 944       ir->orires_fc = 0;
 945       ir->orires_tau = 0;
 946       ir->nstorireout = 0;
 947     }
 948     if(file_version >= 26 && file_version < 79) {
 949       gmx_fio_do_real(fio,ir->dihre_fc);
 950       if (file_version < 56)
 951       {
 952           gmx_fio_do_real(fio,rdum);
 953           gmx_fio_do_int(fio,idum);
 954       }
 955     } else {
 956         ir->dihre_fc=0;
 957     }
 958
 959     gmx_fio_do_real(fio,ir->em_stepsize);
 960     gmx_fio_do_real(fio,ir->em_tol);
 961     if (file_version >= 22)
 962       gmx_fio_do_gmx_bool(fio,ir->bShakeSOR);
 963     else if (bRead)
 964       ir->bShakeSOR = TRUE;
 965     if (file_version >= 11)
 966       gmx_fio_do_int(fio,ir->niter);
 967     else if (bRead) {
 968       ir->niter = 25;
 969       fprintf(stderr,"Note: niter not in run input file, setting it to %d\n",
 970               ir->niter);
 971     }
 972     if (file_version >= 21)
 973       gmx_fio_do_real(fio,ir->fc_stepsize);
 974     else
 975       ir->fc_stepsize = 0;
 976     gmx_fio_do_int(fio,ir->eConstrAlg);
 977     gmx_fio_do_int(fio,ir->nProjOrder);
 978     gmx_fio_do_real(fio,ir->LincsWarnAngle);
 979     if (file_version <= 14)
 980       gmx_fio_do_int(fio,idum);
 981     if (file_version >=26)
 982       gmx_fio_do_int(fio,ir->nLincsIter);
 983     else if (bRead) {
 984       ir->nLincsIter = 1;
 985       fprintf(stderr,"Note: nLincsIter not in run input file, setting it to %d\n",
 986               ir->nLincsIter);
 987     }
 988     if (file_version < 33)
 989       gmx_fio_do_real(fio,bd_temp);
 990     gmx_fio_do_real(fio,ir->bd_fric);
 991     gmx_fio_do_int(fio,ir->ld_seed);
 992     if (file_version >= 33) {
 993       for(i=0; i<DIM; i++)
 994         gmx_fio_do_rvec(fio,ir->deform[i]);
 995     } else {
 996       for(i=0; i<DIM; i++)
 997         clear_rvec(ir->deform[i]);
 998     }
 999     if (file_version >= 14)
1000       gmx_fio_do_real(fio,ir->cos_accel);
1001     else if (bRead)
1002       ir->cos_accel = 0;
1003     gmx_fio_do_int(fio,ir->userint1);
1004     gmx_fio_do_int(fio,ir->userint2);
1005     gmx_fio_do_int(fio,ir->userint3);
1006     gmx_fio_do_int(fio,ir->userint4);
1007     gmx_fio_do_real(fio,ir->userreal1);
1008     gmx_fio_do_real(fio,ir->userreal2);
1009     gmx_fio_do_real(fio,ir->userreal3);
1010     gmx_fio_do_real(fio,ir->userreal4);
1011
1012     /* AdResS stuff */
1013     if (file_version >= 77) {
1014       gmx_fio_do_gmx_bool(fio,ir->bAdress);
1015       if(ir->bAdress){
1016           if (bRead) snew(ir->adress, 1);
1017           gmx_fio_do_int(fio,ir->adress->type);
1018           gmx_fio_do_real(fio,ir->adress->const_wf);
1019           gmx_fio_do_real(fio,ir->adress->ex_width);
1020           gmx_fio_do_real(fio,ir->adress->hy_width);
1021           gmx_fio_do_int(fio,ir->adress->icor);
1022           gmx_fio_do_int(fio,ir->adress->site);
1023           gmx_fio_do_rvec(fio,ir->adress->refs);
1024           gmx_fio_do_int(fio,ir->adress->n_tf_grps);
1025           gmx_fio_do_real(fio, ir->adress->ex_forcecap);
1026           gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->n_energy_grps);
1027           gmx_fio_do_int(fio,ir->adress->do_hybridpairs);
1028
1029           if (bRead)snew(ir->adress->tf_table_index,ir->adress->n_tf_grps);
1030           if (ir->adress->n_tf_grps > 0) {
1031             bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,ir->adress->tf_table_index,ir->adress->n_tf_grps);
1032           }
1033           if (bRead)snew(ir->adress->group_explicit,ir->adress->n_energy_grps);
1034           if (ir->adress->n_energy_grps > 0) {
1035             bDum=gmx_fio_ndo_int(fio, ir->adress->group_explicit,ir->adress->n_energy_grps);
1036           }
1037       }
1038     } else {
1039       ir->bAdress = FALSE;
1040     }
1041
1042     /* pull stuff */
1043     if (file_version >= 48) {
1044       gmx_fio_do_int(fio,ir->ePull);
1045       if (ir->ePull != epullNO) {
1046         if (bRead)
1047           snew(ir->pull,1);
1048         do_pull(fio, ir->pull,bRead,file_version);
1049       }
1050     } else {
1051       ir->ePull = epullNO;
1052     }
1053
1054     /* Enforced rotation */
1055     if (file_version >= 74) {
1056         gmx_fio_do_int(fio,ir->bRot);
1057         if (ir->bRot == TRUE) {
1058             if (bRead)
1059                 snew(ir->rot,1);
1060             do_rot(fio, ir->rot,bRead,file_version);
1061         }
1062     } else {
1063         ir->bRot = FALSE;
1064     }
1065
1066     /* grpopts stuff */
1067     gmx_fio_do_int(fio,ir->opts.ngtc);
1068     if (file_version >= 69) {
1069       gmx_fio_do_int(fio,ir->opts.nhchainlength);
1070     } else {
1071       ir->opts.nhchainlength = 1;
1072     }
1073     gmx_fio_do_int(fio,ir->opts.ngacc);
1074     gmx_fio_do_int(fio,ir->opts.ngfrz);
1075     gmx_fio_do_int(fio,ir->opts.ngener);
1076
1077     if (bRead) {
1078       snew(ir->opts.nrdf,   ir->opts.ngtc);
1079       snew(ir->opts.ref_t,  ir->opts.ngtc);
1080       snew(ir->opts.annealing, ir->opts.ngtc);
1081       snew(ir->opts.anneal_npoints, ir->opts.ngtc);
1082       snew(ir->opts.anneal_time, ir->opts.ngtc);
1083       snew(ir->opts.anneal_temp, ir->opts.ngtc);
1084       snew(ir->opts.tau_t,  ir->opts.ngtc);
1085       snew(ir->opts.nFreeze,ir->opts.ngfrz);
1086       snew(ir->opts.acc,    ir->opts.ngacc);
1087       snew(ir->opts.egp_flags,ir->opts.ngener*ir->opts.ngener);
1088     }
1089     if (ir->opts.ngtc > 0) {
1090       if (bRead && file_version<13) {
1091         snew(tmp,ir->opts.ngtc);
1092         bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,tmp, ir->opts.ngtc);
1093         for(i=0; i<ir->opts.ngtc; i++)
1094           ir->opts.nrdf[i] = tmp[i];
1095         sfree(tmp);
1096       } else {
1097         bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,ir->opts.nrdf, ir->opts.ngtc);
1098       }
1099       bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,ir->opts.ref_t,ir->opts.ngtc);
1100       bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,ir->opts.tau_t,ir->opts.ngtc);
1101       if (file_version<33 && ir->eI==eiBD) {
1102         for(i=0; i<ir->opts.ngtc; i++)
1103           ir->opts.tau_t[i] = bd_temp;
1104       }
1105     }
1106     if (ir->opts.ngfrz > 0)
1107       bDum=gmx_fio_ndo_ivec(fio,ir->opts.nFreeze,ir->opts.ngfrz);
1108     if (ir->opts.ngacc > 0)
1109       gmx_fio_ndo_rvec(fio,ir->opts.acc,ir->opts.ngacc);
1110     if (file_version >= 12)
1111       bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,ir->opts.egp_flags,
1112                            ir->opts.ngener*ir->opts.ngener);
1113
1114     if(bRead && file_version < 26) {
1115       for(i=0;i<ir->opts.ngtc;i++) {
1116         if(bSimAnn) {
1117           ir->opts.annealing[i] = eannSINGLE;
1118           ir->opts.anneal_npoints[i] = 2;
1119           snew(ir->opts.anneal_time[i],2);
1120           snew(ir->opts.anneal_temp[i],2);
1121           /* calculate the starting/ending temperatures from reft, zerotemptime, and nsteps */
1122           finish_t = ir->init_t + ir->nsteps * ir->delta_t;
1123           init_temp = ir->opts.ref_t[i]*(1-ir->init_t/zerotemptime);
1124           finish_temp = ir->opts.ref_t[i]*(1-finish_t/zerotemptime);
1125           ir->opts.anneal_time[i][0] = ir->init_t;
1126           ir->opts.anneal_time[i][1] = finish_t;
1127           ir->opts.anneal_temp[i][0] = init_temp;
1128           ir->opts.anneal_temp[i][1] = finish_temp;
1129         } else {
1130           ir->opts.annealing[i] = eannNO;
1131           ir->opts.anneal_npoints[i] = 0;
1132         }
1133       }
1134     } else {
1135       /* file version 26 or later */
1136       /* First read the lists with annealing and npoints for each group */
1137       bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,ir->opts.annealing,ir->opts.ngtc);
1138       bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,ir->opts.anneal_npoints,ir->opts.ngtc);
1139       for(j=0;j<(ir->opts.ngtc);j++) {
1140         k=ir->opts.anneal_npoints[j];
1141         if(bRead) {
1142           snew(ir->opts.anneal_time[j],k);
1143           snew(ir->opts.anneal_temp[j],k);
1144         }
1145         bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,ir->opts.anneal_time[j],k);
1146         bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,ir->opts.anneal_temp[j],k);
1147       }
1148     }
1149     /* Walls */
1150     if (file_version >= 45) {
1151       gmx_fio_do_int(fio,ir->nwall);
1152       gmx_fio_do_int(fio,ir->wall_type);
1153       if (file_version >= 50)
1154         gmx_fio_do_real(fio,ir->wall_r_linpot);
1155       else
1156         ir->wall_r_linpot = -1;
1157       gmx_fio_do_int(fio,ir->wall_atomtype[0]);
1158       gmx_fio_do_int(fio,ir->wall_atomtype[1]);
1159       gmx_fio_do_real(fio,ir->wall_density[0]);
1160       gmx_fio_do_real(fio,ir->wall_density[1]);
1161       gmx_fio_do_real(fio,ir->wall_ewald_zfac);
1162     } else {
1163       ir->nwall = 0;
1164       ir->wall_type = 0;
1165       ir->wall_atomtype[0] = -1;
1166       ir->wall_atomtype[1] = -1;
1167       ir->wall_density[0] = 0;
1168       ir->wall_density[1] = 0;
1169       ir->wall_ewald_zfac = 3;
1170     }
1171     /* Cosine stuff for electric fields */
1172     for(j=0; (j<DIM); j++) {
1173       gmx_fio_do_int(fio,ir->ex[j].n);
1174       gmx_fio_do_int(fio,ir->et[j].n);
1175       if (bRead) {
1176         snew(ir->ex[j].a,  ir->ex[j].n);
1177         snew(ir->ex[j].phi,ir->ex[j].n);
1178         snew(ir->et[j].a,  ir->et[j].n);
1179         snew(ir->et[j].phi,ir->et[j].n);
1180       }
1181       bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,ir->ex[j].a,  ir->ex[j].n);
1182       bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,ir->ex[j].phi,ir->ex[j].n);
1183       bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,ir->et[j].a,  ir->et[j].n);
1184       bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,ir->et[j].phi,ir->et[j].n);
1185     }
1186
1187     /* QMMM stuff */
1188     if(file_version>=39){
1189       gmx_fio_do_gmx_bool(fio,ir->bQMMM);
1190       gmx_fio_do_int(fio,ir->QMMMscheme);
1191       gmx_fio_do_real(fio,ir->scalefactor);
1192       gmx_fio_do_int(fio,ir->opts.ngQM);
1193       if (bRead) {
1194         snew(ir->opts.QMmethod,    ir->opts.ngQM);
1195         snew(ir->opts.QMbasis,     ir->opts.ngQM);
1196         snew(ir->opts.QMcharge,    ir->opts.ngQM);
1197         snew(ir->opts.QMmult,      ir->opts.ngQM);
1198         snew(ir->opts.bSH,         ir->opts.ngQM);
1199         snew(ir->opts.CASorbitals, ir->opts.ngQM);
1200         snew(ir->opts.CASelectrons,ir->opts.ngQM);
1201         snew(ir->opts.SAon,        ir->opts.ngQM);
1202         snew(ir->opts.SAoff,       ir->opts.ngQM);
1203         snew(ir->opts.SAsteps,     ir->opts.ngQM);
1204         snew(ir->opts.bOPT,        ir->opts.ngQM);
1205         snew(ir->opts.bTS,         ir->opts.ngQM);
1206       }
1207       if (ir->opts.ngQM > 0) {
1208         bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,ir->opts.QMmethod,ir->opts.ngQM);
1209         bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,ir->opts.QMbasis,ir->opts.ngQM);
1210         bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,ir->opts.QMcharge,ir->opts.ngQM);
1211         bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,ir->opts.QMmult,ir->opts.ngQM);
1212         bDum=gmx_fio_ndo_gmx_bool(fio,ir->opts.bSH,ir->opts.ngQM);
1213         bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,ir->opts.CASorbitals,ir->opts.ngQM);
1214         bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,ir->opts.CASelectrons,ir->opts.ngQM);
1215         bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,ir->opts.SAon,ir->opts.ngQM);
1216         bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,ir->opts.SAoff,ir->opts.ngQM);
1217         bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,ir->opts.SAsteps,ir->opts.ngQM);
1218         bDum=gmx_fio_ndo_gmx_bool(fio,ir->opts.bOPT,ir->opts.ngQM);
1219         bDum=gmx_fio_ndo_gmx_bool(fio,ir->opts.bTS,ir->opts.ngQM);
1220       }
1221       /* end of QMMM stuff */
1222     }
1223 }
1224
1225
1226 static void do_harm(t_fileio *fio, t_iparams *iparams,gmx_bool bRead)
1227 {
1228   gmx_fio_do_real(fio,iparams->harmonic.rA);
1229   gmx_fio_do_real(fio,iparams->harmonic.krA);
1230   gmx_fio_do_real(fio,iparams->harmonic.rB);
1231   gmx_fio_do_real(fio,iparams->harmonic.krB);
1232 }
1233
1234 void do_iparams(t_fileio *fio, t_functype ftype,t_iparams *iparams,
1235                 gmx_bool bRead, int file_version)
1236 {
1237   int i;
1238   gmx_bool bDum;
1239   real rdum;
1240
1241   if (!bRead)
1242     gmx_fio_set_comment(fio, interaction_function[ftype].name);
1243   switch (ftype) {
1244   case F_ANGLES:
1245   case F_G96ANGLES:
1246   case F_BONDS:
1247   case F_G96BONDS:
1248   case F_HARMONIC:
1249   case F_IDIHS:
1250     do_harm(fio, iparams,bRead);
1251     if ((ftype == F_ANGRES || ftype == F_ANGRESZ) && bRead) {
1252       /* Correct incorrect storage of parameters */
1253       iparams->pdihs.phiB = iparams->pdihs.phiA;
1254       iparams->pdihs.cpB  = iparams->pdihs.cpA;
1255     }
1256     break;
1257   case F_LINEAR_ANGLES:
1258     gmx_fio_do_real(fio,iparams->linangle.klinA);
1259     gmx_fio_do_real(fio,iparams->linangle.aA);
1260     gmx_fio_do_real(fio,iparams->linangle.klinB);
1261     gmx_fio_do_real(fio,iparams->linangle.aB);
1262     break;
1263   case F_FENEBONDS:
1264     gmx_fio_do_real(fio,iparams->fene.bm);
1265     gmx_fio_do_real(fio,iparams->fene.kb);
1266     break;
1267   case F_RESTRBONDS:
1268     gmx_fio_do_real(fio,iparams->restraint.lowA);
1269     gmx_fio_do_real(fio,iparams->restraint.up1A);
1270     gmx_fio_do_real(fio,iparams->restraint.up2A);
1271     gmx_fio_do_real(fio,iparams->restraint.kA);
1272     gmx_fio_do_real(fio,iparams->restraint.lowB);
1273     gmx_fio_do_real(fio,iparams->restraint.up1B);
1274     gmx_fio_do_real(fio,iparams->restraint.up2B);
1275     gmx_fio_do_real(fio,iparams->restraint.kB);
1276     break;
1277   case F_TABBONDS:
1278   case F_TABBONDSNC:
1279   case F_TABANGLES:
1280   case F_TABDIHS:
1281     gmx_fio_do_real(fio,iparams->tab.kA);
1282     gmx_fio_do_int(fio,iparams->tab.table);
1283     gmx_fio_do_real(fio,iparams->tab.kB);
1284     break;
1285   case F_CROSS_BOND_BONDS:
1286     gmx_fio_do_real(fio,iparams->cross_bb.r1e);
1287     gmx_fio_do_real(fio,iparams->cross_bb.r2e);
1288     gmx_fio_do_real(fio,iparams->cross_bb.krr);
1289     break;
1290   case F_CROSS_BOND_ANGLES:
1291     gmx_fio_do_real(fio,iparams->cross_ba.r1e);
1292     gmx_fio_do_real(fio,iparams->cross_ba.r2e);
1293     gmx_fio_do_real(fio,iparams->cross_ba.r3e);
1294     gmx_fio_do_real(fio,iparams->cross_ba.krt);
1295     break;
1296   case F_UREY_BRADLEY:
1297     gmx_fio_do_real(fio,iparams->u_b.thetaA);
1298     gmx_fio_do_real(fio,iparams->u_b.kthetaA);
1299     gmx_fio_do_real(fio,iparams->u_b.r13A);
1300     gmx_fio_do_real(fio,iparams->u_b.kUBA);
1301     if (file_version >= 79) {
1302         gmx_fio_do_real(fio,iparams->u_b.thetaB);
1303         gmx_fio_do_real(fio,iparams->u_b.kthetaB);
1304         gmx_fio_do_real(fio,iparams->u_b.r13B);
1305         gmx_fio_do_real(fio,iparams->u_b.kUBB);
1306     } else {
1307         iparams->u_b.thetaB=iparams->u_b.thetaA;
1308         iparams->u_b.kthetaB=iparams->u_b.kthetaA;
1309         iparams->u_b.r13B=iparams->u_b.r13A;
1310         iparams->u_b.kUBB=iparams->u_b.kUBA;
1311     }
1312     break;
1313   case F_QUARTIC_ANGLES:
1314     gmx_fio_do_real(fio,iparams->qangle.theta);
1315     bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,iparams->qangle.c,5);
1316     break;
1317   case F_BHAM:
1318     gmx_fio_do_real(fio,iparams->bham.a);
1319     gmx_fio_do_real(fio,iparams->bham.b);
1320     gmx_fio_do_real(fio,iparams->bham.c);
1321     break;
1322   case F_MORSE:
1323     gmx_fio_do_real(fio,iparams->morse.b0A);
1324     gmx_fio_do_real(fio,iparams->morse.cbA);
1325     gmx_fio_do_real(fio,iparams->morse.betaA);
1326     if (file_version >= 79) {
1327         gmx_fio_do_real(fio,iparams->morse.b0B);
1328         gmx_fio_do_real(fio,iparams->morse.cbB);
1329         gmx_fio_do_real(fio,iparams->morse.betaB);
1330     } else {
1331         iparams->morse.b0B = iparams->morse.b0A;
1332         iparams->morse.cbB = iparams->morse.cbA;
1333         iparams->morse.betaB = iparams->morse.betaA;
1334     }
1335     break;
1336   case F_CUBICBONDS:
1337     gmx_fio_do_real(fio,iparams->cubic.b0);
1338     gmx_fio_do_real(fio,iparams->cubic.kb);
1339     gmx_fio_do_real(fio,iparams->cubic.kcub);
1340     break;
1341   case F_CONNBONDS:
1342     break;
1343   case F_POLARIZATION:
1344     gmx_fio_do_real(fio,iparams->polarize.alpha);
1345     break;
1346   case F_ANHARM_POL:
1347     gmx_fio_do_real(fio,iparams->anharm_polarize.alpha);
1348     gmx_fio_do_real(fio,iparams->anharm_polarize.drcut);
1349     gmx_fio_do_real(fio,iparams->anharm_polarize.khyp);
1350     break;
1351   case F_WATER_POL:
1352     if (file_version < 31)
1353       gmx_fatal(FARGS,"Old tpr files with water_polarization not supported. Make a new.");
1354     gmx_fio_do_real(fio,iparams->wpol.al_x);
1355     gmx_fio_do_real(fio,iparams->wpol.al_y);
1356     gmx_fio_do_real(fio,iparams->wpol.al_z);
1357     gmx_fio_do_real(fio,iparams->wpol.rOH);
1358     gmx_fio_do_real(fio,iparams->wpol.rHH);
1359     gmx_fio_do_real(fio,iparams->wpol.rOD);
1360     break;
1361   case F_THOLE_POL:
1362     gmx_fio_do_real(fio,iparams->thole.a);
1363     gmx_fio_do_real(fio,iparams->thole.alpha1);
1364     gmx_fio_do_real(fio,iparams->thole.alpha2);
1365     gmx_fio_do_real(fio,iparams->thole.rfac);
1366     break;
1367   case F_LJ:
1368     gmx_fio_do_real(fio,iparams->lj.c6);
1369     gmx_fio_do_real(fio,iparams->lj.c12);
1370     break;
1371   case F_LJ14:
1372     gmx_fio_do_real(fio,iparams->lj14.c6A);
1373     gmx_fio_do_real(fio,iparams->lj14.c12A);
1374     gmx_fio_do_real(fio,iparams->lj14.c6B);
1375     gmx_fio_do_real(fio,iparams->lj14.c12B);
1376     break;
1377   case F_LJC14_Q:
1378     gmx_fio_do_real(fio,iparams->ljc14.fqq);
1379     gmx_fio_do_real(fio,iparams->ljc14.qi);
1380     gmx_fio_do_real(fio,iparams->ljc14.qj);
1381     gmx_fio_do_real(fio,iparams->ljc14.c6);
1382     gmx_fio_do_real(fio,iparams->ljc14.c12);
1383     break;
1384   case F_LJC_PAIRS_NB:
1385     gmx_fio_do_real(fio,iparams->ljcnb.qi);
1386     gmx_fio_do_real(fio,iparams->ljcnb.qj);
1387     gmx_fio_do_real(fio,iparams->ljcnb.c6);
1388     gmx_fio_do_real(fio,iparams->ljcnb.c12);
1389     break;
1390   case F_PDIHS:
1391   case F_PIDIHS:
1392   case F_ANGRES:
1393   case F_ANGRESZ:
1394     gmx_fio_do_real(fio,iparams->pdihs.phiA);
1395     gmx_fio_do_real(fio,iparams->pdihs.cpA);
1396     if ((ftype == F_ANGRES || ftype == F_ANGRESZ) && file_version < 42) {
1397       /* Read the incorrectly stored multiplicity */
1398       gmx_fio_do_real(fio,iparams->harmonic.rB);
1399       gmx_fio_do_real(fio,iparams->harmonic.krB);
1400       iparams->pdihs.phiB = iparams->pdihs.phiA;
1401       iparams->pdihs.cpB  = iparams->pdihs.cpA;
1402     } else {
1403       gmx_fio_do_real(fio,iparams->pdihs.phiB);
1404       gmx_fio_do_real(fio,iparams->pdihs.cpB);
1405       gmx_fio_do_int(fio,iparams->pdihs.mult);
1406     }
1407     break;
1408   case F_DISRES:
1409     gmx_fio_do_int(fio,iparams->disres.label);
1410     gmx_fio_do_int(fio,iparams->disres.type);
1411     gmx_fio_do_real(fio,iparams->disres.low);
1412     gmx_fio_do_real(fio,iparams->disres.up1);
1413     gmx_fio_do_real(fio,iparams->disres.up2);
1414     gmx_fio_do_real(fio,iparams->disres.kfac);
1415     break;
1416   case F_ORIRES:
1417     gmx_fio_do_int(fio,iparams->orires.ex);
1418     gmx_fio_do_int(fio,iparams->orires.label);
1419     gmx_fio_do_int(fio,iparams->orires.power);
1420     gmx_fio_do_real(fio,iparams->orires.c);
1421     gmx_fio_do_real(fio,iparams->orires.obs);
1422     gmx_fio_do_real(fio,iparams->orires.kfac);
1423     break;
1424   case F_DIHRES:
1425     gmx_fio_do_real(fio,iparams->dihres.phiA);
1426     gmx_fio_do_real(fio,iparams->dihres.dphiA);
1427     gmx_fio_do_real(fio,iparams->dihres.kfacA);
1428     if (file_version >= 72) {
1429         gmx_fio_do_real(fio,iparams->dihres.phiB);
1430         gmx_fio_do_real(fio,iparams->dihres.dphiB);
1431         gmx_fio_do_real(fio,iparams->dihres.kfacB);
1432     } else {
1433         iparams->dihres.phiB=iparams->dihres.phiA;
1434         iparams->dihres.dphiB=iparams->dihres.dphiA;
1435         iparams->dihres.kfacB=iparams->dihres.kfacA;
1436     }
1437     break;
1438   case F_POSRES:
1439     gmx_fio_do_rvec(fio,iparams->posres.pos0A);
1440     gmx_fio_do_rvec(fio,iparams->posres.fcA);
1441     if (bRead && file_version < 27) {
1442       copy_rvec(iparams->posres.pos0A,iparams->posres.pos0B);
1443       copy_rvec(iparams->posres.fcA,iparams->posres.fcB);
1444     } else {
1445       gmx_fio_do_rvec(fio,iparams->posres.pos0B);
1446       gmx_fio_do_rvec(fio,iparams->posres.fcB);
1447     }
1448     break;
1449   case F_RBDIHS:
1450     bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,iparams->rbdihs.rbcA,NR_RBDIHS);
1451     if(file_version>=25)
1452       bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,iparams->rbdihs.rbcB,NR_RBDIHS);
1453     break;
1454   case F_FOURDIHS:
1455     /* Fourier dihedrals are internally represented
1456      * as Ryckaert-Bellemans since those are faster to compute.
1457      */
1458      bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,iparams->rbdihs.rbcA, NR_RBDIHS);
1459      bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,iparams->rbdihs.rbcB, NR_RBDIHS);
1460     break;
1461   case F_CONSTR:
1462   case F_CONSTRNC:
1463     gmx_fio_do_real(fio,iparams->constr.dA);
1464     gmx_fio_do_real(fio,iparams->constr.dB);
1465     break;
1466   case F_SETTLE:
1467     gmx_fio_do_real(fio,iparams->settle.doh);
1468     gmx_fio_do_real(fio,iparams->settle.dhh);
1469     break;
1470   case F_VSITE2:
1471     gmx_fio_do_real(fio,iparams->vsite.a);
1472     break;
1473   case F_VSITE3:
1474   case F_VSITE3FD:
1475   case F_VSITE3FAD:
1476     gmx_fio_do_real(fio,iparams->vsite.a);
1477     gmx_fio_do_real(fio,iparams->vsite.b);
1478     break;
1479   case F_VSITE3OUT:
1480   case F_VSITE4FD:
1481   case F_VSITE4FDN:
1482     gmx_fio_do_real(fio,iparams->vsite.a);
1483     gmx_fio_do_real(fio,iparams->vsite.b);
1484     gmx_fio_do_real(fio,iparams->vsite.c);
1485     break;
1486   case F_VSITEN:
1487     gmx_fio_do_int(fio,iparams->vsiten.n);
1488     gmx_fio_do_real(fio,iparams->vsiten.a);
1489     break;
1490   case F_GB12:
1491   case F_GB13:
1492   case F_GB14:
1493     /* We got rid of some parameters in version 68 */
1494     if(bRead && file_version<68)
1495     {
1496         gmx_fio_do_real(fio,rdum);
1497         gmx_fio_do_real(fio,rdum);
1498         gmx_fio_do_real(fio,rdum);
1499         gmx_fio_do_real(fio,rdum);
1500     }
1501         gmx_fio_do_real(fio,iparams->gb.sar);
1502         gmx_fio_do_real(fio,iparams->gb.st);
1503         gmx_fio_do_real(fio,iparams->gb.pi);
1504         gmx_fio_do_real(fio,iparams->gb.gbr);
1505         gmx_fio_do_real(fio,iparams->gb.bmlt);
1506         break;
1507   case F_CMAP:
1508         gmx_fio_do_int(fio,iparams->cmap.cmapA);
1509         gmx_fio_do_int(fio,iparams->cmap.cmapB);
1510     break;
1511   default:
1512       gmx_fatal(FARGS,"unknown function type %d (%s) in %s line %d",
1513                 ftype,interaction_function[ftype].name,__FILE__,__LINE__);
1514   }
1515   if (!bRead)
1516     gmx_fio_unset_comment(fio);
1517 }
1518
1519 static void do_ilist(t_fileio *fio, t_ilist *ilist,gmx_bool bRead,int file_version,
1520                      int ftype)
1521 {
1522   int  i,k,idum;
1523   gmx_bool bDum=TRUE;
1524
1525   if (!bRead) {
1526     gmx_fio_set_comment(fio, interaction_function[ftype].name);
1527   }
1528   if (file_version < 44) {
1529     for(i=0; i<MAXNODES; i++)
1530       gmx_fio_do_int(fio,idum);
1531   }
1532   gmx_fio_do_int(fio,ilist->nr);
1533   if (bRead)
1534     snew(ilist->iatoms,ilist->nr);
1535   bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,ilist->iatoms,ilist->nr);
1536   if (!bRead)
1537     gmx_fio_unset_comment(fio);
1538 }
1539
1540 static void do_ffparams(t_fileio *fio, gmx_ffparams_t *ffparams,
1541                         gmx_bool bRead, int file_version)
1542 {
1543   int  idum,i,j;
1544   gmx_bool bDum=TRUE;
1545   unsigned int k;
1546
1547   gmx_fio_do_int(fio,ffparams->atnr);
1548   if (file_version < 57) {
1549     gmx_fio_do_int(fio,idum);
1550   }
1551   gmx_fio_do_int(fio,ffparams->ntypes);
1552   if (bRead && debug)
1553     fprintf(debug,"ffparams->atnr = %d, ntypes = %d\n",
1554             ffparams->atnr,ffparams->ntypes);
1555   if (bRead) {
1556     snew(ffparams->functype,ffparams->ntypes);
1557     snew(ffparams->iparams,ffparams->ntypes);
1558   }
1559   /* Read/write all the function types */
1560   bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,ffparams->functype,ffparams->ntypes);
1561   if (bRead && debug)
1562     pr_ivec(debug,0,"functype",ffparams->functype,ffparams->ntypes,TRUE);
1563
1564   if (file_version >= 66) {
1565     gmx_fio_do_double(fio,ffparams->reppow);
1566   } else {
1567     ffparams->reppow = 12.0;
1568   }
1569
1570   if (file_version >= 57) {
1571     gmx_fio_do_real(fio,ffparams->fudgeQQ);
1572   }
1573
1574   /* Check whether all these function types are supported by the code.
1575    * In practice the code is backwards compatible, which means that the
1576    * numbering may have to be altered from old numbering to new numbering
1577    */
1578   for (i=0; (i<ffparams->ntypes); i++) {
1579     if (bRead)
1580       /* Loop over file versions */
1581       for (k=0; (k<NFTUPD); k++)
1582         /* Compare the read file_version to the update table */
1583         if ((file_version < ftupd[k].fvnr) &&
1584             (ffparams->functype[i] >= ftupd[k].ftype)) {
1585           ffparams->functype[i] += 1;
1586           if (debug) {
1587             fprintf(debug,"Incrementing function type %d to %d (due to %s)\n",
1588                     i,ffparams->functype[i],
1589                     interaction_function[ftupd[k].ftype].longname);
1590             fflush(debug);
1591           }
1592         }
1593
1594     do_iparams(fio, ffparams->functype[i],&ffparams->iparams[i],bRead,
1595                file_version);
1596     if (bRead && debug)
1597       pr_iparams(debug,ffparams->functype[i],&ffparams->iparams[i]);
1598   }
1599 }
1600
1601 static void add_settle_atoms(t_ilist *ilist)
1602 {
1603     int i;
1604
1605     /* Settle used to only store the first atom: add the other two */
1606     srenew(ilist->iatoms,2*ilist->nr);
1607     for(i=ilist->nr/2-1; i>=0; i--)
1608     {
1609         ilist->iatoms[4*i+0] = ilist->iatoms[2*i+0];
1610         ilist->iatoms[4*i+1] = ilist->iatoms[2*i+1];
1611         ilist->iatoms[4*i+2] = ilist->iatoms[2*i+1] + 1;
1612         ilist->iatoms[4*i+3] = ilist->iatoms[2*i+1] + 2;
1613     }
1614     ilist->nr = 2*ilist->nr;
1615 }
1616
1617 static void do_ilists(t_fileio *fio, t_ilist *ilist,gmx_bool bRead,
1618                       int file_version)
1619 {
1620   int i,j,renum[F_NRE];
1621   gmx_bool bDum=TRUE,bClear;
1622   unsigned int k;
1623
1624   for(j=0; (j<F_NRE); j++) {
1625     bClear = FALSE;
1626     if (bRead)
1627       for (k=0; k<NFTUPD; k++)
1628         if ((file_version < ftupd[k].fvnr) && (j == ftupd[k].ftype))
1629           bClear = TRUE;
1630     if (bClear) {
1631       ilist[j].nr = 0;
1632       ilist[j].iatoms = NULL;
1633     } else {
1634       do_ilist(fio, &ilist[j],bRead,file_version,j);
1635       if (file_version < 78 && j == F_SETTLE && ilist[j].nr > 0)
1636       {
1637           add_settle_atoms(&ilist[j]);
1638       }
1639     }
1640     /*
1641     if (bRead && gmx_debug_at)
1642       pr_ilist(debug,0,interaction_function[j].longname,
1643                functype,&ilist[j],TRUE);
1644     */
1645   }
1646 }
1647
1648 static void do_idef(t_fileio *fio, gmx_ffparams_t *ffparams,gmx_moltype_t *molt,
1649                     gmx_bool bRead, int file_version)
1650 {
1651   do_ffparams(fio, ffparams,bRead,file_version);
1652
1653   if (file_version >= 54) {
1654     gmx_fio_do_real(fio,ffparams->fudgeQQ);
1655   }
1656
1657   do_ilists(fio, molt->ilist,bRead,file_version);
1658 }
1659
1660 static void do_block(t_fileio *fio, t_block *block,gmx_bool bRead,int file_version)
1661 {
1662   int  i,idum,dum_nra,*dum_a;
1663   gmx_bool bDum=TRUE;
1664
1665   if (file_version < 44)
1666     for(i=0; i<MAXNODES; i++)
1667       gmx_fio_do_int(fio,idum);
1668   gmx_fio_do_int(fio,block->nr);
1669   if (file_version < 51)
1670     gmx_fio_do_int(fio,dum_nra);
1671   if (bRead) {
1672     block->nalloc_index = block->nr+1;
1673     snew(block->index,block->nalloc_index);
1674   }
1675   bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,block->index,block->nr+1);
1676
1677   if (file_version < 51 && dum_nra > 0) {
1678     snew(dum_a,dum_nra);
1679     bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,dum_a,dum_nra);
1680     sfree(dum_a);
1681   }
1682 }
1683
1684 static void do_blocka(t_fileio *fio, t_blocka *block,gmx_bool bRead,
1685                       int file_version)
1686 {
1687   int  i,idum;
1688   gmx_bool bDum=TRUE;
1689
1690   if (file_version < 44)
1691     for(i=0; i<MAXNODES; i++)
1692       gmx_fio_do_int(fio,idum);
1693   gmx_fio_do_int(fio,block->nr);
1694   gmx_fio_do_int(fio,block->nra);
1695   if (bRead) {
1696     block->nalloc_index = block->nr+1;
1697     snew(block->index,block->nalloc_index);
1698     block->nalloc_a = block->nra;
1699     snew(block->a,block->nalloc_a);
1700   }
1701   bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,block->index,block->nr+1);
1702   bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,block->a,block->nra);
1703 }
1704
1705 static void do_atom(t_fileio *fio, t_atom *atom,int ngrp,gmx_bool bRead,
1706                     int file_version, gmx_groups_t *groups,int atnr)
1707 {
1708   int i,myngrp;
1709
1710   gmx_fio_do_real(fio,atom->m);
1711   gmx_fio_do_real(fio,atom->q);
1712   gmx_fio_do_real(fio,atom->mB);
1713   gmx_fio_do_real(fio,atom->qB);
1714   gmx_fio_do_ushort(fio, atom->type);
1715   gmx_fio_do_ushort(fio, atom->typeB);
1716   gmx_fio_do_int(fio,atom->ptype);
1717   gmx_fio_do_int(fio,atom->resind);
1718   if (file_version >= 52)
1719     gmx_fio_do_int(fio,atom->atomnumber);
1720   else if (bRead)
1721     atom->atomnumber = NOTSET;
1722   if (file_version < 23)
1723     myngrp = 8;
1724   else if (file_version < 39)
1725     myngrp = 9;
1726   else
1727     myngrp = ngrp;
1728
1729   if (file_version < 57) {
1730     unsigned char uchar[egcNR];
1731     gmx_fio_ndo_uchar(fio,uchar,myngrp);
1732     for(i=myngrp; (i<ngrp); i++) {
1733       uchar[i] = 0;
1734     }
1735     /* Copy the old data format to the groups struct */
1736     for(i=0; i<ngrp; i++) {
1737       groups->grpnr[i][atnr] = uchar[i];
1738     }
1739   }
1740 }
1741
1742 static void do_grps(t_fileio *fio, int ngrp,t_grps grps[],gmx_bool bRead,
1743                     int file_version)
1744 {
1745   int i,j,myngrp;
1746   gmx_bool bDum=TRUE;
1747
1748   if (file_version < 23)
1749     myngrp = 8;
1750   else if (file_version < 39)
1751     myngrp = 9;
1752   else
1753     myngrp = ngrp;
1754
1755   for(j=0; (j<ngrp); j++) {
1756     if (j<myngrp) {
1757       gmx_fio_do_int(fio,grps[j].nr);
1758       if (bRead)
1759         snew(grps[j].nm_ind,grps[j].nr);
1760       bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,grps[j].nm_ind,grps[j].nr);
1761     }
1762     else {
1763       grps[j].nr = 1;
1764       snew(grps[j].nm_ind,grps[j].nr);
1765     }
1766   }
1767 }
1768
1769 static void do_symstr(t_fileio *fio, char ***nm,gmx_bool bRead,t_symtab *symtab)
1770 {
1771   int ls;
1772
1773   if (bRead) {
1774     gmx_fio_do_int(fio,ls);
1775     *nm = get_symtab_handle(symtab,ls);
1776   }
1777   else {
1778     ls = lookup_symtab(symtab,*nm);
1779     gmx_fio_do_int(fio,ls);
1780   }
1781 }
1782
1783 static void do_strstr(t_fileio *fio, int nstr,char ***nm,gmx_bool bRead,
1784                       t_symtab *symtab)
1785 {
1786   int  j;
1787
1788   for (j=0; (j<nstr); j++)
1789     do_symstr(fio, &(nm[j]),bRead,symtab);
1790 }
1791
1792 static void do_resinfo(t_fileio *fio, int n,t_resinfo *ri,gmx_bool bRead,
1793                        t_symtab *symtab, int file_version)
1794 {
1795   int  j;
1796
1797   for (j=0; (j<n); j++) {
1798     do_symstr(fio, &(ri[j].name),bRead,symtab);
1799     if (file_version >= 63) {
1800       gmx_fio_do_int(fio,ri[j].nr);
1801       gmx_fio_do_uchar(fio, ri[j].ic);
1802     } else {
1803       ri[j].nr = j + 1;
1804       ri[j].ic = ' ';
1805     }
1806   }
1807 }
1808
1809 static void do_atoms(t_fileio *fio, t_atoms *atoms,gmx_bool bRead,t_symtab *symtab,
1810                      int file_version,
1811                      gmx_groups_t *groups)
1812 {
1813   int i;
1814
1815   gmx_fio_do_int(fio,atoms->nr);
1816   gmx_fio_do_int(fio,atoms->nres);
1817   if (file_version < 57) {
1818     gmx_fio_do_int(fio,groups->ngrpname);
1819     for(i=0; i<egcNR; i++) {
1820       groups->ngrpnr[i] = atoms->nr;
1821       snew(groups->grpnr[i],groups->ngrpnr[i]);
1822     }
1823   }
1824   if (bRead) {
1825     snew(atoms->atom,atoms->nr);
1826     snew(atoms->atomname,atoms->nr);
1827     snew(atoms->atomtype,atoms->nr);
1828     snew(atoms->atomtypeB,atoms->nr);
1829     snew(atoms->resinfo,atoms->nres);
1830     if (file_version < 57) {
1831       snew(groups->grpname,groups->ngrpname);
1832     }
1833     atoms->pdbinfo = NULL;
1834   }
1835   for(i=0; (i<atoms->nr); i++) {
1836     do_atom(fio, &atoms->atom[i],egcNR,bRead, file_version,groups,i);
1837   }
1838   do_strstr(fio, atoms->nr,atoms->atomname,bRead,symtab);
1839   if (bRead && (file_version <= 20)) {
1840     for(i=0; i<atoms->nr; i++) {
1841       atoms->atomtype[i]  = put_symtab(symtab,"?");
1842       atoms->atomtypeB[i] = put_symtab(symtab,"?");
1843     }
1844   } else {
1845     do_strstr(fio, atoms->nr,atoms->atomtype,bRead,symtab);
1846     do_strstr(fio, atoms->nr,atoms->atomtypeB,bRead,symtab);
1847   }
1848   do_resinfo(fio, atoms->nres,atoms->resinfo,bRead,symtab,file_version);
1849
1850   if (file_version < 57) {
1851     do_strstr(fio, groups->ngrpname,groups->grpname,bRead,symtab);
1852
1853     do_grps(fio, egcNR,groups->grps,bRead,file_version);
1854   }
1855 }
1856
1857 static void do_groups(t_fileio *fio, gmx_groups_t *groups,
1858                       gmx_bool bRead,t_symtab *symtab,
1859                       int file_version)
1860 {
1861   int  g,n,i;
1862   gmx_bool bDum=TRUE;
1863
1864   do_grps(fio, egcNR,groups->grps,bRead,file_version);
1865   gmx_fio_do_int(fio,groups->ngrpname);
1866   if (bRead) {
1867     snew(groups->grpname,groups->ngrpname);
1868   }
1869   do_strstr(fio, groups->ngrpname,groups->grpname,bRead,symtab);
1870   for(g=0; g<egcNR; g++) {
1871     gmx_fio_do_int(fio,groups->ngrpnr[g]);
1872     if (groups->ngrpnr[g] == 0) {
1873       if (bRead) {
1874         groups->grpnr[g] = NULL;
1875       }
1876     } else {
1877       if (bRead) {
1878         snew(groups->grpnr[g],groups->ngrpnr[g]);
1879       }
1880       bDum=gmx_fio_ndo_uchar(fio, groups->grpnr[g],groups->ngrpnr[g]);
1881     }
1882   }
1883 }
1884
1885 static void do_atomtypes(t_fileio *fio, t_atomtypes *atomtypes,gmx_bool bRead,
1886                          t_symtab *symtab,int file_version)
1887 {
1888   int i,j;
1889   gmx_bool bDum = TRUE;
1890
1891   if (file_version > 25) {
1892     gmx_fio_do_int(fio,atomtypes->nr);
1893     j=atomtypes->nr;
1894     if (bRead) {
1895       snew(atomtypes->radius,j);
1896       snew(atomtypes->vol,j);
1897       snew(atomtypes->surftens,j);
1898       snew(atomtypes->atomnumber,j);
1899       snew(atomtypes->gb_radius,j);
1900       snew(atomtypes->S_hct,j);
1901     }
1902     bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,atomtypes->radius,j);
1903     bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,atomtypes->vol,j);
1904     bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,atomtypes->surftens,j);
1905     if(file_version >= 40)
1906     {
1907         bDum=gmx_fio_ndo_int(fio,atomtypes->atomnumber,j);
1908     }
1909         if(file_version >= 60)
1910         {
1911                 bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,atomtypes->gb_radius,j);
1912                 bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,atomtypes->S_hct,j);
1913         }
1914   } else {
1915     /* File versions prior to 26 cannot do GBSA,
1916      * so they dont use this structure
1917      */
1918     atomtypes->nr = 0;
1919     atomtypes->radius = NULL;
1920     atomtypes->vol = NULL;
1921     atomtypes->surftens = NULL;
1922     atomtypes->atomnumber = NULL;
1923     atomtypes->gb_radius = NULL;
1924     atomtypes->S_hct = NULL;
1925   }
1926 }
1927
1928 static void do_symtab(t_fileio *fio, t_symtab *symtab,gmx_bool bRead)
1929 {
1930   int i,nr;
1931   t_symbuf *symbuf;
1932   char buf[STRLEN];
1933
1934   gmx_fio_do_int(fio,symtab->nr);
1935   nr     = symtab->nr;
1936   if (bRead) {
1937     snew(symtab->symbuf,1);
1938     symbuf = symtab->symbuf;
1939     symbuf->bufsize = nr;
1940     snew(symbuf->buf,nr);
1941     for (i=0; (i<nr); i++) {
1942       gmx_fio_do_string(fio,buf);
1943       symbuf->buf[i]=strdup(buf);
1944     }
1945   }
1946   else {
1947     symbuf = symtab->symbuf;
1948     while (symbuf!=NULL) {
1949       for (i=0; (i<symbuf->bufsize) && (i<nr); i++)
1950         gmx_fio_do_string(fio,symbuf->buf[i]);
1951       nr-=i;
1952       symbuf=symbuf->next;
1953     }
1954     if (nr != 0)
1955       gmx_fatal(FARGS,"nr of symtab strings left: %d",nr);
1956   }
1957 }
1958
1959 static void do_cmap(t_fileio *fio, gmx_cmap_t *cmap_grid, gmx_bool bRead)
1960 {
1961         int i,j,ngrid,gs,nelem;
1962
1963         gmx_fio_do_int(fio,cmap_grid->ngrid);
1964         gmx_fio_do_int(fio,cmap_grid->grid_spacing);
1965
1966         ngrid = cmap_grid->ngrid;
1967         gs    = cmap_grid->grid_spacing;
1968         nelem = gs * gs;
1969
1970         if(bRead)
1971         {
1972                 snew(cmap_grid->cmapdata,ngrid);
1973
1974                 for(i=0;i<cmap_grid->ngrid;i++)
1975                 {
1976                         snew(cmap_grid->cmapdata[i].cmap,4*nelem);
1977                 }
1978         }
1979
1980         for(i=0;i<cmap_grid->ngrid;i++)
1981         {
1982                 for(j=0;j<nelem;j++)
1983                 {
1984                         gmx_fio_do_real(fio,cmap_grid->cmapdata[i].cmap[j*4]);
1985                         gmx_fio_do_real(fio,cmap_grid->cmapdata[i].cmap[j*4+1]);
1986                         gmx_fio_do_real(fio,cmap_grid->cmapdata[i].cmap[j*4+2]);
1987                         gmx_fio_do_real(fio,cmap_grid->cmapdata[i].cmap[j*4+3]);
1988                 }
1989         }
1990 }
1991
1992
1993 void tpx_make_chain_identifiers(t_atoms *atoms,t_block *mols)
1994 {
1995     int m,a,a0,a1,r;
1996     char c,chainid;
1997     int  chainnum;
1998
1999     /* We always assign a new chain number, but save the chain id characters
2000      * for larger molecules.
2001      */
2002 #define CHAIN_MIN_ATOMS 15
2003
2004     chainnum=0;
2005     chainid='A';
2006     for(m=0; m<mols->nr; m++)
2007     {
2008         a0=mols->index[m];
2009         a1=mols->index[m+1];
2010         if ((a1-a0 >= CHAIN_MIN_ATOMS) && (chainid <= 'Z'))
2011         {
2012             c=chainid;
2013             chainid++;
2014         }
2015         else
2016         {
2017             c=' ';
2018         }
2019         for(a=a0; a<a1; a++)
2020         {
2021             atoms->resinfo[atoms->atom[a].resind].chainnum = chainnum;
2022             atoms->resinfo[atoms->atom[a].resind].chainid  = c;
2023         }
2024         chainnum++;
2025     }
2026
2027     /* Blank out the chain id if there was only one chain */
2028     if (chainid == 'B')
2029     {
2030         for(r=0; r<atoms->nres; r++)
2031         {
2032             atoms->resinfo[r].chainid = ' ';
2033         }
2034     }
2035 }
2036
2037 static void do_moltype(t_fileio *fio, gmx_moltype_t *molt,gmx_bool bRead,
2038                        t_symtab *symtab, int file_version,
2039                        gmx_groups_t *groups)
2040 {
2041   int i;
2042
2043   if (file_version >= 57) {
2044     do_symstr(fio, &(molt->name),bRead,symtab);
2045   }
2046
2047   do_atoms(fio, &molt->atoms, bRead, symtab, file_version, groups);
2048
2049   if (bRead && gmx_debug_at) {
2050     pr_atoms(debug,0,"atoms",&molt->atoms,TRUE);
2051   }
2052
2053   if (file_version >= 57) {
2054     do_ilists(fio, molt->ilist,bRead,file_version);
2055
2056     do_block(fio, &molt->cgs,bRead,file_version);
2057     if (bRead && gmx_debug_at) {
2058       pr_block(debug,0,"cgs",&molt->cgs,TRUE);
2059     }
2060   }
2061
2062   /* This used to be in the atoms struct */
2063   do_blocka(fio, &molt->excls, bRead, file_version);
2064 }
2065
2066 static void do_molblock(t_fileio *fio, gmx_molblock_t *molb,gmx_bool bRead,
2067                         int file_version)
2068 {
2069   int i;
2070
2071   gmx_fio_do_int(fio,molb->type);
2072   gmx_fio_do_int(fio,molb->nmol);
2073   gmx_fio_do_int(fio,molb->natoms_mol);
2074   /* Position restraint coordinates */
2075   gmx_fio_do_int(fio,molb->nposres_xA);
2076   if (molb->nposres_xA > 0) {
2077     if (bRead) {
2078       snew(molb->posres_xA,molb->nposres_xA);
2079     }
2080     gmx_fio_ndo_rvec(fio,molb->posres_xA,molb->nposres_xA);
2081   }
2082   gmx_fio_do_int(fio,molb->nposres_xB);
2083   if (molb->nposres_xB > 0) {
2084     if (bRead) {
2085       snew(molb->posres_xB,molb->nposres_xB);
2086     }
2087     gmx_fio_ndo_rvec(fio,molb->posres_xB,molb->nposres_xB);
2088   }
2089
2090 }
2091
2092 static t_block mtop_mols(gmx_mtop_t *mtop)
2093 {
2094   int mb,m,a,mol;
2095   t_block mols;
2096
2097   mols.nr = 0;
2098   for(mb=0; mb<mtop->nmolblock; mb++) {
2099     mols.nr += mtop->molblock[mb].nmol;
2100   }
2101   mols.nalloc_index = mols.nr + 1;
2102   snew(mols.index,mols.nalloc_index);
2103
2104   a = 0;
2105   m = 0;
2106   mols.index[m] = a;
2107   for(mb=0; mb<mtop->nmolblock; mb++) {
2108     for(mol=0; mol<mtop->molblock[mb].nmol; mol++) {
2109       a += mtop->molblock[mb].natoms_mol;
2110       m++;
2111       mols.index[m] = a;
2112     }
2113   }
2114
2115   return mols;
2116 }
2117
2118 static void add_posres_molblock(gmx_mtop_t *mtop)
2119 {
2120   t_ilist *il;
2121   int am,i,mol,a;
2122   gmx_bool bFE;
2123   gmx_molblock_t *molb;
2124   t_iparams *ip;
2125
2126   il = &mtop->moltype[0].ilist[F_POSRES];
2127   if (il->nr == 0) {
2128     return;
2129   }
2130   am = 0;
2131   bFE = FALSE;
2132   for(i=0; i<il->nr; i+=2) {
2133     ip = &mtop->ffparams.iparams[il->iatoms[i]];
2134     am = max(am,il->iatoms[i+1]);
2135     if (ip->posres.pos0B[XX] != ip->posres.pos0A[XX] ||
2136         ip->posres.pos0B[YY] != ip->posres.pos0A[YY] ||
2137         ip->posres.pos0B[ZZ] != ip->posres.pos0A[ZZ]) {
2138       bFE = TRUE;
2139     }
2140   }
2141   /* Make the posres coordinate block end at a molecule end */
2142   mol = 0;
2143   while(am >= mtop->mols.index[mol+1]) {
2144     mol++;
2145   }
2146   molb = &mtop->molblock[0];
2147   molb->nposres_xA = mtop->mols.index[mol+1];
2148   snew(molb->posres_xA,molb->nposres_xA);
2149   if (bFE) {
2150     molb->nposres_xB = molb->nposres_xA;
2151     snew(molb->posres_xB,molb->nposres_xB);
2152   } else {
2153     molb->nposres_xB = 0;
2154   }
2155   for(i=0; i<il->nr; i+=2) {
2156     ip = &mtop->ffparams.iparams[il->iatoms[i]];
2157     a  = il->iatoms[i+1];
2158     molb->posres_xA[a][XX] = ip->posres.pos0A[XX];
2159     molb->posres_xA[a][YY] = ip->posres.pos0A[YY];
2160     molb->posres_xA[a][ZZ] = ip->posres.pos0A[ZZ];
2161     if (bFE) {
2162       molb->posres_xB[a][XX] = ip->posres.pos0B[XX];
2163       molb->posres_xB[a][YY] = ip->posres.pos0B[YY];
2164       molb->posres_xB[a][ZZ] = ip->posres.pos0B[ZZ];
2165     }
2166   }
2167 }
2168
2169 static void set_disres_npair(gmx_mtop_t *mtop)
2170 {
2171   int mt,i,npair;
2172   t_iparams *ip;
2173   t_ilist *il;
2174   t_iatom *a;
2175
2176   ip = mtop->ffparams.iparams;
2177
2178   for(mt=0; mt<mtop->nmoltype; mt++) {
2179     il = &mtop->moltype[mt].ilist[F_DISRES];
2180     if (il->nr > 0) {
2181       a = il->iatoms;
2182       npair = 0;
2183       for(i=0; i<il->nr; i+=3) {
2184         npair++;
2185         if (i+3 == il->nr || ip[a[i]].disres.label != ip[a[i+3]].disres.label) {
2186           ip[a[i]].disres.npair = npair;
2187           npair = 0;
2188         }
2189       }
2190     }
2191   }
2192 }
2193
2194 static void do_mtop(t_fileio *fio, gmx_mtop_t *mtop,gmx_bool bRead,
2195                     int file_version)
2196 {
2197   int  mt,mb,i;
2198   t_blocka dumb;
2199
2200   if (bRead)
2201     init_mtop(mtop);
2202   do_symtab(fio, &(mtop->symtab),bRead);
2203   if (bRead && debug)
2204     pr_symtab(debug,0,"symtab",&mtop->symtab);
2205
2206   do_symstr(fio, &(mtop->name),bRead,&(mtop->symtab));
2207
2208   if (file_version >= 57) {
2209     do_ffparams(fio, &mtop->ffparams,bRead,file_version);
2210
2211     gmx_fio_do_int(fio,mtop->nmoltype);
2212   } else {
2213     mtop->nmoltype = 1;
2214   }
2215   if (bRead) {
2216     snew(mtop->moltype,mtop->nmoltype);
2217     if (file_version < 57) {
2218       mtop->moltype[0].name = mtop->name;
2219     }
2220   }
2221   for(mt=0; mt<mtop->nmoltype; mt++) {
2222     do_moltype(fio, &mtop->moltype[mt],bRead,&mtop->symtab,file_version,
2223                &mtop->groups);
2224   }
2225
2226   if (file_version >= 57) {
2227     gmx_fio_do_int(fio,mtop->nmolblock);
2228   } else {
2229     mtop->nmolblock = 1;
2230   }
2231   if (bRead) {
2232     snew(mtop->molblock,mtop->nmolblock);
2233   }
2234   if (file_version >= 57) {
2235     for(mb=0; mb<mtop->nmolblock; mb++) {
2236       do_molblock(fio, &mtop->molblock[mb],bRead,file_version);
2237     }
2238     gmx_fio_do_int(fio,mtop->natoms);
2239   } else {
2240     mtop->molblock[0].type = 0;
2241     mtop->molblock[0].nmol = 1;
2242     mtop->molblock[0].natoms_mol = mtop->moltype[0].atoms.nr;
2243     mtop->molblock[0].nposres_xA = 0;
2244     mtop->molblock[0].nposres_xB = 0;
2245   }
2246
2247   do_atomtypes (fio, &(mtop->atomtypes),bRead,&(mtop->symtab), file_version);
2248   if (bRead && debug)
2249     pr_atomtypes(debug,0,"atomtypes",&mtop->atomtypes,TRUE);
2250
2251   if (file_version < 57) {
2252     /* Debug statements are inside do_idef */
2253     do_idef (fio, &mtop->ffparams,&mtop->moltype[0],bRead,file_version);
2254     mtop->natoms = mtop->moltype[0].atoms.nr;
2255   }
2256
2257   if(file_version >= 65)
2258   {
2259       do_cmap(fio, &mtop->ffparams.cmap_grid,bRead);
2260   }
2261   else
2262   {
2263       mtop->ffparams.cmap_grid.ngrid        = 0;
2264       mtop->ffparams.cmap_grid.grid_spacing = 0;
2265       mtop->ffparams.cmap_grid.cmapdata     = NULL;
2266   }
2267
2268   if (file_version >= 57) {
2269     do_groups(fio, &mtop->groups,bRead,&(mtop->symtab),file_version);
2270   }
2271
2272   if (file_version < 57) {
2273     do_block(fio, &mtop->moltype[0].cgs,bRead,file_version);
2274     if (bRead && gmx_debug_at) {
2275       pr_block(debug,0,"cgs",&mtop->moltype[0].cgs,TRUE);
2276     }
2277     do_block(fio, &mtop->mols,bRead,file_version);
2278     /* Add the posres coordinates to the molblock */
2279     add_posres_molblock(mtop);
2280   }
2281   if (bRead) {
2282     if (file_version >= 57) {
2283       mtop->mols = mtop_mols(mtop);
2284     }
2285     if (gmx_debug_at) {
2286       pr_block(debug,0,"mols",&mtop->mols,TRUE);
2287     }
2288   }
2289
2290   if (file_version < 51) {
2291     /* Here used to be the shake blocks */
2292     do_blocka(fio, &dumb,bRead,file_version);
2293     if (dumb.nr > 0)
2294       sfree(dumb.index);
2295     if (dumb.nra > 0)
2296       sfree(dumb.a);
2297   }
2298
2299   if (bRead) {
2300     close_symtab(&(mtop->symtab));
2301   }
2302 }
2303
2304 /* If TopOnlyOK is TRUE then we can read even future versions
2305  * of tpx files, provided the file_generation hasn't changed.
2306  * If it is FALSE, we need the inputrecord too, and bail out
2307  * if the file is newer than the program.
2308  *
2309  * The version and generation if the topology (see top of this file)
2310  * are returned in the two last arguments.
2311  *
2312  * If possible, we will read the inputrec even when TopOnlyOK is TRUE.
2313  */
2314 static void do_tpxheader(t_fileio *fio,gmx_bool bRead,t_tpxheader *tpx,
2315                          gmx_bool TopOnlyOK, int *file_version,
2316                          int *file_generation)
2317 {
2318     char  buf[STRLEN];
2319     char  file_tag[STRLEN];
2320   gmx_bool  bDouble;
2321   int   precision;
2322   int   fver,fgen;
2323   int   idum=0;
2324   real  rdum=0;
2325
2326   gmx_fio_checktype(fio);
2327   gmx_fio_setdebug(fio,bDebugMode());
2328
2329   /* NEW! XDR tpb file */
2330   precision = sizeof(real);
2331   if (bRead) {
2332     gmx_fio_do_string(fio,buf);
2333     if (strncmp(buf,"VERSION",7))
2334       gmx_fatal(FARGS,"Can not read file %s,\n"
2335                   "             this file is from a Gromacs version which is older than 2.0\n"
2336                   "             Make a new one with grompp or use a gro or pdb file, if possible",
2337                   gmx_fio_getname(fio));
2338     gmx_fio_do_int(fio,precision);
2339     bDouble = (precision == sizeof(double));
2340     if ((precision != sizeof(float)) && !bDouble)
2341       gmx_fatal(FARGS,"Unknown precision in file %s: real is %d bytes "
2342                   "instead of %d or %d",
2343                   gmx_fio_getname(fio),precision,sizeof(float),sizeof(double));
2344     gmx_fio_setprecision(fio,bDouble);
2345     fprintf(stderr,"Reading file %s, %s (%s precision)\n",
2346             gmx_fio_getname(fio),buf,bDouble ? "double" : "single");
2347   }
2348   else {
2349     gmx_fio_write_string(fio,GromacsVersion());
2350     bDouble = (precision == sizeof(double));
2351     gmx_fio_setprecision(fio,bDouble);
2352     gmx_fio_do_int(fio,precision);
2353     fver = tpx_version;
2354     sprintf(file_tag,"%s",tpx_tag);
2355     fgen = tpx_generation;
2356   }
2357
2358     /* Check versions! */
2359     gmx_fio_do_int(fio,fver);
2360
2361     if (fver >= 77)
2362     {
2363         gmx_fio_do_string(fio,file_tag);
2364     }
2365     if (bRead)
2366     {
2367         if (fver < 77)
2368         {
2369             /* Versions before 77 don't have the tag, set it to release */
2370             sprintf(file_tag,"%s",TPX_TAG_RELEASE);
2371         }
2372
2373         if (strcmp(file_tag,tpx_tag) != 0)
2374         {
2375             fprintf(stderr,"Note: file tpx tag '%s', software tpx tag '%s'\n",
2376                     file_tag,tpx_tag);
2377
2378             /* We only support reading tpx files with the same tag as the code
2379              * or tpx files with the release tag and with lower version number.
2380              */
2381             if (!(strcmp(file_tag,TPX_TAG_RELEASE) == 0 && fver < tpx_version))
2382             {
2383                 gmx_fatal(FARGS,"tpx tag/version mismatch: reading tpx file (%s) version %d, tag '%s' with program for tpx version %d, tag '%s'",
2384                           gmx_fio_getname(fio),fver,file_tag,
2385                           tpx_version,tpx_tag);
2386             }
2387         }
2388     }
2389
2390     if (fver >= 26)
2391     {
2392         gmx_fio_do_int(fio,fgen);
2393     }
2394     else
2395     {
2396         fgen=0;
2397     }
2398
2399     if (file_version != NULL)
2400     {
2401         *file_version = fver;
2402     }
2403     if (file_generation != NULL)
2404     {
2405         *file_generation = fgen;
2406     }
2407
2408
2409   if ((fver <= tpx_incompatible_version) ||
2410       ((fver > tpx_version) && !TopOnlyOK) ||
2411       (fgen > tpx_generation))
2412     gmx_fatal(FARGS,"reading tpx file (%s) version %d with version %d program",
2413                 gmx_fio_getname(fio),fver,tpx_version);
2414
2415   do_section(fio,eitemHEADER,bRead);
2416   gmx_fio_do_int(fio,tpx->natoms);
2417   if (fver >= 28)
2418     gmx_fio_do_int(fio,tpx->ngtc);
2419   else
2420     tpx->ngtc = 0;
2421   if (fver < 62) {
2422       gmx_fio_do_int(fio,idum);
2423       gmx_fio_do_real(fio,rdum);
2424   }
2425   /*a better decision will eventually (5.0 or later) need to be made
2426     on how to treat the alchemical state of the system, which can now
2427     vary through a simulation, and cannot be completely described
2428     though a single lambda variable, or even a single state
2429     index. Eventually, should probably be a vector. MRS*/
2430   if (fver >= 79)
2431   {
2432       gmx_fio_do_int(fio,tpx->fep_state);
2433   }
2434   gmx_fio_do_real(fio,tpx->lambda);
2435   gmx_fio_do_int(fio,tpx->bIr);
2436   gmx_fio_do_int(fio,tpx->bTop);
2437   gmx_fio_do_int(fio,tpx->bX);
2438   gmx_fio_do_int(fio,tpx->bV);
2439   gmx_fio_do_int(fio,tpx->bF);
2440   gmx_fio_do_int(fio,tpx->bBox);
2441
2442   if((fgen > tpx_generation)) {
2443     /* This can only happen if TopOnlyOK=TRUE */
2444     tpx->bIr=FALSE;
2445   }
2446 }
2447
2448 static int do_tpx(t_fileio *fio, gmx_bool bRead,
2449                   t_inputrec *ir,t_state *state,rvec *f,gmx_mtop_t *mtop,
2450                   gmx_bool bXVallocated)
2451 {
2452   t_tpxheader tpx;
2453   t_inputrec  dum_ir;
2454   gmx_mtop_t  dum_top;
2455   gmx_bool        TopOnlyOK,bDum=TRUE;
2456   int         file_version,file_generation;
2457   int         i;
2458   rvec        *xptr,*vptr;
2459   int         ePBC;
2460   gmx_bool        bPeriodicMols;
2461
2462   if (!bRead) {
2463     tpx.natoms = state->natoms;
2464     tpx.ngtc   = state->ngtc;  /* need to add nnhpres here? */
2465     tpx.fep_state = state->fep_state;
2466     tpx.lambda = state->lambda[efptFEP];
2467     tpx.bIr  = (ir       != NULL);
2468     tpx.bTop = (mtop     != NULL);
2469     tpx.bX   = (state->x != NULL);
2470     tpx.bV   = (state->v != NULL);
2471     tpx.bF   = (f        != NULL);
2472     tpx.bBox = TRUE;
2473   }
2474
2475   TopOnlyOK = (ir==NULL);
2476
2477   do_tpxheader(fio,bRead,&tpx,TopOnlyOK,&file_version,&file_generation);
2478
2479   if (bRead) {
2480     state->flags  = 0;
2481     /* state->lambda = tpx.lambda;*/ /*remove this eventually? */
2482     /* The init_state calls initialize the Nose-Hoover xi integrals to zero */
2483     if (bXVallocated) {
2484       xptr = state->x;
2485       vptr = state->v;
2486       init_state(state,0,tpx.ngtc,0,0,0);  /* nose-hoover chains */ /* eventually, need to add nnhpres here? */
2487       state->natoms = tpx.natoms;
2488       state->nalloc = tpx.natoms;
2489       state->x = xptr;
2490       state->v = vptr;
2491     } else {
2492         init_state(state,tpx.natoms,tpx.ngtc,0,0,0);  /* nose-hoover chains */
2493     }
2494   }
2495
2496 #define do_test(fio,b,p) if (bRead && (p!=NULL) && !b) gmx_fatal(FARGS,"No %s in %s",#p,gmx_fio_getname(fio))
2497
2498   do_test(fio,tpx.bBox,state->box);
2499   do_section(fio,eitemBOX,bRead);
2500   if (tpx.bBox) {
2501     gmx_fio_ndo_rvec(fio,state->box,DIM);
2502     if (file_version >= 51) {
2503       gmx_fio_ndo_rvec(fio,state->box_rel,DIM);
2504     } else {
2505       /* We initialize box_rel after reading the inputrec */
2506       clear_mat(state->box_rel);
2507     }
2508     if (file_version >= 28) {
2509       gmx_fio_ndo_rvec(fio,state->boxv,DIM);
2510       if (file_version < 56) {
2511         matrix mdum;
2512         gmx_fio_ndo_rvec(fio,mdum,DIM);
2513       }
2514     }
2515   }
2516
2517   if (state->ngtc > 0 && file_version >= 28) {
2518     real *dumv;
2519     /*ndo_double(state->nosehoover_xi,state->ngtc,bDum);*/
2520     /*ndo_double(state->nosehoover_vxi,state->ngtc,bDum);*/
2521     /*ndo_double(state->therm_integral,state->ngtc,bDum);*/
2522     snew(dumv,state->ngtc);
2523     if (file_version < 69) {
2524       bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,dumv,state->ngtc);
2525     }
2526     /* These used to be the Berendsen tcoupl_lambda's */
2527     bDum=gmx_fio_ndo_real(fio,dumv,state->ngtc);
2528     sfree(dumv);
2529   }
2530
2531   /* Prior to tpx version 26, the inputrec was here.
2532    * I moved it to enable partial forward-compatibility
2533    * for analysis/viewer programs.
2534    */
2535   if(file_version<26) {
2536     do_test(fio,tpx.bIr,ir);
2537     do_section(fio,eitemIR,bRead);
2538     if (tpx.bIr) {
2539       if (ir) {
2540         do_inputrec(fio, ir,bRead,file_version,
2541                     mtop ? &mtop->ffparams.fudgeQQ : NULL);
2542         if (bRead && debug)
2543           pr_inputrec(debug,0,"inputrec",ir,FALSE);
2544       }
2545       else {
2546         do_inputrec(fio, &dum_ir,bRead,file_version,
2547                     mtop ? &mtop->ffparams.fudgeQQ :NULL);
2548         if (bRead && debug)
2549           pr_inputrec(debug,0,"inputrec",&dum_ir,FALSE);
2550         done_inputrec(&dum_ir);
2551       }
2552
2553     }
2554   }
2555
2556   do_test(fio,tpx.bTop,mtop);
2557   do_section(fio,eitemTOP,bRead);
2558   if (tpx.bTop) {
2559     if (mtop) {
2560       do_mtop(fio,mtop,bRead, file_version);
2561     } else {
2562       do_mtop(fio,&dum_top,bRead,file_version);
2563       done_mtop(&dum_top,TRUE);
2564     }
2565   }
2566   do_test(fio,tpx.bX,state->x);
2567   do_section(fio,eitemX,bRead);
2568   if (tpx.bX) {
2569     if (bRead) {
2570       state->flags |= (1<<estX);
2571     }
2572     gmx_fio_ndo_rvec(fio,state->x,state->natoms);
2573   }
2574
2575   do_test(fio,tpx.bV,state->v);
2576   do_section(fio,eitemV,bRead);
2577   if (tpx.bV) {
2578     if (bRead) {
2579       state->flags |= (1<<estV);
2580     }
2581     gmx_fio_ndo_rvec(fio,state->v,state->natoms);
2582   }
2583
2584   do_test(fio,tpx.bF,f);
2585   do_section(fio,eitemF,bRead);
2586   if (tpx.bF) gmx_fio_ndo_rvec(fio,f,state->natoms);
2587
2588   /* Starting with tpx version 26, we have the inputrec
2589    * at the end of the file, so we can ignore it
2590    * if the file is never than the software (but still the
2591    * same generation - see comments at the top of this file.
2592    *
2593    *
2594    */
2595   ePBC = -1;
2596   bPeriodicMols = FALSE;
2597   if (file_version >= 26) {
2598     do_test(fio,tpx.bIr,ir);
2599     do_section(fio,eitemIR,bRead);
2600     if (tpx.bIr) {
2601       if (file_version >= 53) {
2602         /* Removed the pbc info from do_inputrec, since we always want it */
2603         if (!bRead) {
2604           ePBC          = ir->ePBC;
2605           bPeriodicMols = ir->bPeriodicMols;
2606         }
2607         gmx_fio_do_int(fio,ePBC);
2608         gmx_fio_do_gmx_bool(fio,bPeriodicMols);
2609       }
2610       if (file_generation <= tpx_generation && ir) {
2611         do_inputrec(fio, ir,bRead,file_version,mtop ? &mtop->ffparams.fudgeQQ : NULL);
2612         if (bRead && debug)
2613           pr_inputrec(debug,0,"inputrec",ir,FALSE);
2614         if (file_version < 51)
2615           set_box_rel(ir,state);
2616         if (file_version < 53) {
2617           ePBC          = ir->ePBC;
2618           bPeriodicMols = ir->bPeriodicMols;
2619         }
2620       }
2621       if (bRead && ir && file_version >= 53) {
2622         /* We need to do this after do_inputrec, since that initializes ir */
2623         ir->ePBC          = ePBC;
2624         ir->bPeriodicMols = bPeriodicMols;
2625       }
2626     }
2627   }
2628
2629     if (bRead)
2630     {
2631         if (tpx.bIr && ir)
2632         {
2633             if (state->ngtc == 0)
2634             {
2635                 /* Reading old version without tcoupl state data: set it */
2636                 init_gtc_state(state,ir->opts.ngtc,0,ir->opts.nhchainlength);
2637             }
2638             if (tpx.bTop && mtop)
2639             {
2640                 if (file_version < 57)
2641                 {
2642                     if (mtop->moltype[0].ilist[F_DISRES].nr > 0)
2643                     {
2644                         ir->eDisre = edrSimple;
2645                     }
2646                     else
2647                     {
2648                         ir->eDisre = edrNone;
2649                     }
2650                 }
2651                 set_disres_npair(mtop);
2652             }
2653         }
2654
2655         if (tpx.bTop && mtop)
2656         {
2657             gmx_mtop_finalize(mtop);
2658         }
2659
2660         if (file_version >= 57)
2661         {
2662             char *env;
2663             int  ienv;
2664             env = getenv("GMX_NOCHARGEGROUPS");
2665             if (env != NULL)
2666             {
2667                 sscanf(env,"%d",&ienv);
2668                 fprintf(stderr,"\nFound env.var. GMX_NOCHARGEGROUPS = %d\n",
2669                         ienv);
2670                 if (ienv > 0)
2671                 {
2672                     fprintf(stderr,
2673                             "Will make single atomic charge groups in non-solvent%s\n",
2674                             ienv > 1 ? " and solvent" : "");
2675                     gmx_mtop_make_atomic_charge_groups(mtop,ienv==1);
2676                 }
2677                 fprintf(stderr,"\n");
2678             }
2679         }
2680     }
2681
2682     return ePBC;
2683 }
2684
2685 /************************************************************
2686  *
2687  *  The following routines are the exported ones
2688  *
2689  ************************************************************/
2690
2691 t_fileio *open_tpx(const char *fn,const char *mode)
2692 {
2693   return gmx_fio_open(fn,mode);
2694 }
2695
2696 void close_tpx(t_fileio *fio)
2697 {
2698   gmx_fio_close(fio);
2699 }
2700
2701 void read_tpxheader(const char *fn, t_tpxheader *tpx, gmx_bool TopOnlyOK,
2702                     int *file_version, int *file_generation)
2703 {
2704   t_fileio *fio;
2705
2706   fio = open_tpx(fn,"r");
2707   do_tpxheader(fio,TRUE,tpx,TopOnlyOK,file_version,file_generation);
2708   close_tpx(fio);
2709 }
2710
2711 void write_tpx_state(const char *fn,
2712                      t_inputrec *ir,t_state *state,gmx_mtop_t *mtop)
2713 {
2714   t_fileio *fio;
2715
2716   fio = open_tpx(fn,"w");
2717   do_tpx(fio,FALSE,ir,state,NULL,mtop,FALSE);
2718   close_tpx(fio);
2719 }
2720
2721 void read_tpx_state(const char *fn,
2722                     t_inputrec *ir,t_state *state,rvec *f,gmx_mtop_t *mtop)
2723 {
2724   t_fileio *fio;
2725
2726   fio = open_tpx(fn,"r");
2727   do_tpx(fio,TRUE,ir,state,f,mtop,FALSE);
2728   close_tpx(fio);
2729 }
2730
2731 int read_tpx(const char *fn,
2732              t_inputrec *ir, matrix box,int *natoms,
2733              rvec *x,rvec *v,rvec *f,gmx_mtop_t *mtop)
2734 {
2735   t_fileio *fio;
2736   t_state state;
2737   int ePBC;
2738
2739   state.x = x;
2740   state.v = v;
2741   fio = open_tpx(fn,"r");
2742   ePBC = do_tpx(fio,TRUE,ir,&state,f,mtop,TRUE);
2743   close_tpx(fio);
2744   *natoms = state.natoms;
2745   if (box)
2746     copy_mat(state.box,box);
2747   state.x = NULL;
2748   state.v = NULL;
2749   done_state(&state);
2750
2751   return ePBC;
2752 }
2753
2754 int read_tpx_top(const char *fn,
2755                  t_inputrec *ir, matrix box,int *natoms,
2756                  rvec *x,rvec *v,rvec *f,t_topology *top)
2757 {
2758   gmx_mtop_t mtop;
2759   t_topology *ltop;
2760   int ePBC;
2761
2762   ePBC = read_tpx(fn,ir,box,natoms,x,v,f,&mtop);
2763
2764   *top = gmx_mtop_t_to_t_topology(&mtop);
2765
2766   return ePBC;
2767 }
2768
2769 gmx_bool fn2bTPX(const char *file)
2770 {
2771   switch (fn2ftp(file)) {
2772   case efTPR:
2773   case efTPB:
2774   case efTPA:
2775     return TRUE;
2776   default:
2777     return FALSE;
2778   }
2779 }
2780
2781 gmx_bool read_tps_conf(const char *infile,char *title,t_topology *top,int *ePBC,
2782                    rvec **x,rvec **v,matrix box,gmx_bool bMass)
2783 {
2784   t_tpxheader  header;
2785   int          natoms,i,version,generation;
2786   gmx_bool         bTop,bXNULL=FALSE;
2787   gmx_mtop_t   *mtop;
2788   t_topology   *topconv;
2789   gmx_atomprop_t aps;
2790
2791   bTop = fn2bTPX(infile);
2792   *ePBC = -1;
2793   if (bTop) {
2794     read_tpxheader(infile,&header,TRUE,&version,&generation);
2795     if (x)
2796       snew(*x,header.natoms);
2797     if (v)
2798       snew(*v,header.natoms);
2799     snew(mtop,1);
2800     *ePBC = read_tpx(infile,NULL,box,&natoms,
2801                      (x==NULL) ? NULL : *x,(v==NULL) ? NULL : *v,NULL,mtop);
2802     *top = gmx_mtop_t_to_t_topology(mtop);
2803     sfree(mtop);
2804     strcpy(title,*top->name);
2805     tpx_make_chain_identifiers(&top->atoms,&top->mols);
2806   }
2807   else {
2808     get_stx_coordnum(infile,&natoms);
2809     init_t_atoms(&top->atoms,natoms,(fn2ftp(infile) == efPDB));
2810     if (x == NULL)
2811     {
2812         snew(x,1);
2813         bXNULL = TRUE;
2814     }
2815     snew(*x,natoms);
2816     if (v)
2817       snew(*v,natoms);
2818     read_stx_conf(infile,title,&top->atoms,*x,(v==NULL) ? NULL : *v,ePBC,box);
2819     if (bXNULL)
2820     {
2821       sfree(*x);
2822       sfree(x);
2823     }
2824     if (bMass) {
2825       aps = gmx_atomprop_init();
2826       for(i=0; (i<natoms); i++)
2827         if (!gmx_atomprop_query(aps,epropMass,
2828                                 *top->atoms.resinfo[top->atoms.atom[i].resind].name,
2829                                 *top->atoms.atomname[i],
2830                                 &(top->atoms.atom[i].m))) {
2831           if (debug)
2832             fprintf(debug,"Can not find mass for atom %s %d %s, setting to 1\n",
2833                     *top->atoms.resinfo[top->atoms.atom[i].resind].name,
2834                     top->atoms.resinfo[top->atoms.atom[i].resind].nr,
2835                     *top->atoms.atomname[i]);
2836         }
2837       gmx_atomprop_destroy(aps);
2838     }
2839     top->idef.ntypes=-1;
2840   }
2841
2842   return bTop;
2843 }