Merge branch 'release-2019' into master
[alexxy/gromacs.git] / src / gromacs / CMakeLists.txt
1 #
2 # This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
3 #
4 # Copyright (c) 2010,2011,2012,2013,2014,2015,2016,2017,2018,2019, by the GROMACS development team, led by
5 # Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
6 # and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
7 # top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
8 #
9 # GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
10 # modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
11 # as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
12 # of the License, or (at your option) any later version.
13 #
14 # GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
15 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17 # Lesser General Public License for more details.
18 #
19 # You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20 # License along with GROMACS; if not, see
21 # http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
22 # Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
23 #
24 # If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
25 # consider that scientific software is very special. Version
26 # control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
27 # consider code for inclusion in the official distribution, but
28 # derived work must not be called official GROMACS. Details are found
29 # in the README & COPYING files - if they are missing, get the
30 # official version at http://www.gromacs.org.
31 #
32 # To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
33 # the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
34
35 set(LIBGROMACS_SOURCES)
36
37 if (GMX_CLANG_CUDA)
38     include(gmxClangCudaUtils)
39 endif()
40
41 set_property(GLOBAL PROPERTY GMX_LIBGROMACS_SOURCES)
42 set_property(GLOBAL PROPERTY GMX_LIBGROMACS_GPU_IMPL_SOURCES)
43 set_property(GLOBAL PROPERTY GMX_INSTALLED_HEADERS)
44 set_property(GLOBAL PROPERTY GMX_AVX_512_SOURCE)
45
46 set(libgromacs_object_library_dependencies "")
47 function (_gmx_add_files_to_property PROPERTY)
48     foreach (_file ${ARGN})
49         if (IS_ABSOLUTE "${_file}")
50             set_property(GLOBAL APPEND PROPERTY ${PROPERTY} ${_file})
51         else()
52             set_property(GLOBAL APPEND PROPERTY ${PROPERTY}
53                          ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/${_file})
54         endif()
55     endforeach()
56 endfunction ()
57
58 function (gmx_add_libgromacs_sources)
59     _gmx_add_files_to_property(GMX_LIBGROMACS_SOURCES ${ARGN})
60 endfunction ()
61
62 # TODO Reconsider this, as the CUDA driver API is probably a simpler
63 # approach, at least for the build system. See Redmine #2530
64 function (gmx_compile_cpp_as_cuda)
65     _gmx_add_files_to_property(GMX_LIBGROMACS_GPU_IMPL_SOURCES ${ARGN})
66 endfunction ()
67
68 # Add these contents first because linking their tests can take a lot
69 # of time, so we want lots of parallel work still available after
70 # linking starts.
71 add_subdirectory(utility)
72 # Add normal contents
73 add_subdirectory(gmxlib)
74 add_subdirectory(mdlib)
75 add_subdirectory(applied_forces)
76 add_subdirectory(listed_forces)
77 add_subdirectory(nbnxm)
78 add_subdirectory(commandline)
79 add_subdirectory(domdec)
80 add_subdirectory(ewald)
81 add_subdirectory(fft)
82 add_subdirectory(gpu_utils)
83 add_subdirectory(hardware)
84 add_subdirectory(linearalgebra)
85 add_subdirectory(math)
86 add_subdirectory(mdrun)
87 add_subdirectory(mdrunutility)
88 add_subdirectory(mdspan)
89 add_subdirectory(mdtypes)
90 add_subdirectory(onlinehelp)
91 add_subdirectory(options)
92 add_subdirectory(pbcutil)
93 add_subdirectory(random)
94 add_subdirectory(restraint)
95 add_subdirectory(tables)
96 add_subdirectory(taskassignment)
97 add_subdirectory(timing)
98 add_subdirectory(topology)
99 add_subdirectory(trajectory)
100 add_subdirectory(swap)
101 add_subdirectory(essentialdynamics)
102 add_subdirectory(pulling)
103 add_subdirectory(awh)
104 add_subdirectory(simd)
105 add_subdirectory(imd)
106 add_subdirectory(compat)
107 add_subdirectory(mimic)
108 add_subdirectory(modularsimulator)
109 if (NOT GMX_BUILD_MDRUN_ONLY)
110     add_subdirectory(gmxana)
111     add_subdirectory(gmxpreprocess)
112     add_subdirectory(correlationfunctions)
113     add_subdirectory(statistics)
114     add_subdirectory(analysisdata)
115     add_subdirectory(coordinateio)
116     add_subdirectory(trajectoryanalysis)
117     add_subdirectory(energyanalysis)
118     add_subdirectory(tools)
119 endif()
120
121 get_property(PROPERTY_SOURCES GLOBAL PROPERTY GMX_LIBGROMACS_SOURCES)
122 list(APPEND LIBGROMACS_SOURCES ${GMXLIB_SOURCES} ${MDLIB_SOURCES} ${PROPERTY_SOURCES})
123
124 # This would be the standard way to include thread_mpi, but
125 # we want libgromacs to link the functions directly
126 #if(GMX_THREAD_MPI)
127 #    add_subdirectory(thread_mpi)
128 #endif()
129 #target_link_libraries(gmx ${GMX_EXTRA_LIBRARIES} ${THREAD_MPI_LIB})
130 tmpi_get_source_list(THREAD_MPI_SOURCES ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/external/thread_mpi/src)
131 add_library(thread_mpi OBJECT ${THREAD_MPI_SOURCES})
132 target_compile_definitions(thread_mpi PRIVATE HAVE_CONFIG_H)
133 gmx_target_compile_options(thread_mpi)
134 if (WIN32)
135     gmx_target_warning_suppression(thread_mpi /wd4996 HAS_NO_MSVC_UNSAFE_FUNCTION)
136 endif()
137 list(APPEND libgromacs_object_library_dependencies thread_mpi)
138
139 configure_file(version.h.cmakein version.h)
140 if(GMX_INSTALL_LEGACY_API)
141   install(FILES
142           ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/version.h
143           DESTINATION include/gromacs)
144 endif()
145
146 # This code is here instead of utility/CMakeLists.txt, because CMake
147 # custom commands and source file properties can only be set in the directory
148 # that contains the target that uses them.
149 # TODO: Generate a header instead that can be included from baseversion.cpp.
150 # That probably simplifies things somewhat.
151 set(GENERATED_VERSION_FILE utility/baseversion-gen.cpp)
152 gmx_configure_version_file(
153     utility/baseversion-gen.cpp.cmakein ${GENERATED_VERSION_FILE}
154     REMOTE_HASH
155     EXTRA_VARS
156         GMX_SOURCE_DOI
157         )
158 list(APPEND LIBGROMACS_SOURCES ${GENERATED_VERSION_FILE})
159
160 # Mark some shared GPU implementation files to compile with CUDA if needed
161 if (GMX_USE_CUDA)
162     get_property(LIBGROMACS_GPU_IMPL_SOURCES GLOBAL PROPERTY GMX_LIBGROMACS_GPU_IMPL_SOURCES)
163     set_source_files_properties(${LIBGROMACS_GPU_IMPL_SOURCES} PROPERTIES CUDA_SOURCE_PROPERTY_FORMAT OBJ)
164 endif()
165
166 # set up CUDA compilation with clang
167 if (GMX_CLANG_CUDA)
168     foreach (_file ${LIBGROMACS_SOURCES})
169         get_filename_component(_ext ${_file} EXT)
170         get_source_file_property(_cuda_source_format ${_file} CUDA_SOURCE_PROPERTY_FORMAT)
171         if ("${_ext}" STREQUAL ".cu" OR _cuda_source_format)
172             gmx_compile_cuda_file_with_clang(${_file})
173         endif()
174     endforeach()
175 endif()
176
177 if (GMX_USE_CUDA)
178     # Work around FindCUDA that prevents using target_link_libraries()
179     # with keywords otherwise...
180     set(CUDA_LIBRARIES PRIVATE ${CUDA_LIBRARIES})
181     if (NOT GMX_CLANG_CUDA)
182         gmx_cuda_add_library(libgromacs ${LIBGROMACS_SOURCES})
183     else()
184         add_library(libgromacs ${LIBGROMACS_SOURCES})
185     endif()
186     target_link_libraries(libgromacs PRIVATE ${CUDA_CUFFT_LIBRARIES})
187 else()
188     add_library(libgromacs ${LIBGROMACS_SOURCES})
189 endif()
190
191 # Add these contents first because linking their tests can take a lot
192 # of time, so we want lots of parallel work still available after
193 # linking starts.
194 add_subdirectory(fileio)
195 add_subdirectory(selection)
196
197 # Suppress a warning about our abuse of t_inputrec
198 gmx_source_file_warning_suppression(mdtypes/inputrec.cpp -Wno-class-memaccess HAS_NO_CLASS_MEMACCESS)
199
200 # Handle the object libraries that contain the source file
201 # dependencies that need special handling because they are generated
202 # or external code.
203 foreach(object_library ${libgromacs_object_library_dependencies})
204     if (BUILD_SHARED_LIBS)
205         set_target_properties(${object_library} PROPERTIES POSITION_INDEPENDENT_CODE true)
206     endif()
207     target_include_directories(${object_library} SYSTEM BEFORE PRIVATE ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/external/thread_mpi/include)
208
209     # Add the sources from the object libraries to the main library.
210     target_sources(libgromacs PRIVATE $<TARGET_OBJECTS:${object_library}>)
211 endforeach()
212 gmx_target_compile_options(libgromacs)
213 target_compile_definitions(libgromacs PRIVATE HAVE_CONFIG_H)
214 target_include_directories(libgromacs SYSTEM BEFORE PRIVATE ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/external/thread_mpi/include)
215
216 if (GMX_USE_OPENCL)
217     option(GMX_EXTERNAL_CLFFT "True if an external clFFT is required to be used" FALSE)
218     mark_as_advanced(GMX_EXTERNAL_CLFFT)
219
220     # Default to using clFFT found on the system
221     # switch to quiet at the second run.
222     if (DEFINED clFFT_LIBRARY)
223         set (clFFT_FIND_QUIETLY TRUE)
224     endif()
225     find_package(clFFT)
226     if (NOT clFFT_FOUND)
227         if (GMX_EXTERNAL_CLFFT)
228             message(FATAL_ERROR "Did not find required external clFFT library, consider setting clFFT_ROOT_DIR")
229         endif()
230
231         if(MSVC)
232             message(FATAL_ERROR
233 "An OpenCL build was requested with Visual Studio compiler, but GROMACS
234 requires clFFT, which was not found on your system. GROMACS does bundle
235 clFFT to help with building for OpenCL, but that clFFT has not yet been
236 ported to the more recent versions of that compiler that GROMACS itself
237 requires. Thus for now, OpenCL is not available with MSVC and the internal
238 build of clFFT in GROMACS 2019. Either change compiler, try installing
239 a clFFT package, or use the latest GROMACS 2018 point release.")
240         endif()
241
242         # Fall back on the internal version
243         set (_clFFT_dir ../external/clFFT/src)
244         add_subdirectory(${_clFFT_dir} clFFT-build)
245         target_sources(libgromacs PRIVATE
246             $<TARGET_OBJECTS:clFFT>
247         )
248         target_include_directories(libgromacs SYSTEM PRIVATE ${_clFFT_dir}/include)
249         # Use the magic variable for how to link any library needed for
250         # dlopen, etc.  which is -ldl where needed, and empty otherwise
251         # (e.g. Windows, BSD, Mac).
252         target_link_libraries(libgromacs PRIVATE "${CMAKE_DL_LIBS}")
253     else()
254         target_link_libraries(libgromacs PRIVATE clFFT)
255     endif()
256 endif()
257
258 # Permit GROMACS code to include externally developed headers, such as
259 # the functionality from the nonstd project that we use for
260 # gmx::compat::optional. These are included as system headers so that
261 # no warnings are issued from them.
262 #
263 # TODO Perhaps generalize this for all headers from src/external
264 target_include_directories(libgromacs SYSTEM PRIVATE ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/external)
265
266 # Temporary fix to allow external access to restraintpotentail
267 target_include_directories(libgromacs PUBLIC
268                            $<INSTALL_INTERFACE:include>
269                            )
270
271 if(SIMD_AVX_512_CXX_SUPPORTED AND NOT ("${GMX_SIMD_ACTIVE}" STREQUAL "AVX_512_KNL"))
272     # Since we might be overriding -march=core-avx2, add a flag so we don't warn for this specific file.
273     # On KNL this can cause illegal instruction because the compiler might use non KNL AVX instructions
274     # with the SIMD_AVX_512_CXX_FLAGS flags.
275     set_source_files_properties(hardware/identifyavx512fmaunits.cpp PROPERTIES COMPILE_FLAGS "${SIMD_AVX_512_CXX_FLAGS} ${CXX_NO_UNUSED_OPTION_WARNING_FLAGS}")
276 endif()
277
278 gmx_setup_tng_for_libgromacs()
279
280 target_link_libraries(libgromacs
281                       PRIVATE
282                       ${EXTRAE_LIBRARIES}
283                       ${GMX_EXTRA_LIBRARIES}
284                       ${GMX_COMMON_LIBRARIES}
285                       ${FFT_LIBRARIES} ${LINEAR_ALGEBRA_LIBRARIES}
286                       ${THREAD_LIB} ${GMX_SHARED_LINKER_FLAGS}
287                       ${OpenCL_LIBRARIES}
288                       PUBLIC
289                       ${GMX_PUBLIC_LIBRARIES}
290                       )
291 if (GMX_OPENMP)
292     target_link_libraries(libgromacs PUBLIC OpenMP::OpenMP_CXX)
293 endif()
294 set_target_properties(libgromacs PROPERTIES
295                       OUTPUT_NAME "gromacs${GMX_LIBS_SUFFIX}"
296                       SOVERSION ${LIBRARY_SOVERSION_MAJOR}
297                       VERSION ${LIBRARY_VERSION}
298                       )
299
300 gmx_manage_lmfit()
301 target_link_libraries(libgromacs PRIVATE lmfit)
302
303 # Fix everything found by the latest version of clang that we use in
304 # Jenkins testing. This should be updated when we update the latest
305 # tested version of clang.
306 if (CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang" AND CMAKE_CXX_COMPILER_VERSION MATCHES "^7\.0")
307    target_compile_options(libgromacs PRIVATE $<$<COMPILE_LANGUAGE:CXX>:-Weverything ${IGNORED_CLANG_ALL_WARNINGS}>)
308 endif()
309 if (CMAKE_CXX_COMPILER_ID STREQUAL "MSVC")
310    target_compile_options(libgromacs PRIVATE $<$<COMPILE_LANGUAGE:CXX>:/analyze /analyze:stacksize 70000
311      #Control flow warnings are disabled because the commond line output is insufficient. There is no tool
312      #to convert the xml report to e.g. HTML and even in Visual Studio the viewer doesn't work with cmake support.
313      /wd6001  #unitialized memory
314      /wd6011  #derefencing NULL
315      /wd6053  #prior call not zero-terminate
316      /wd6054  #might not be zero-terminated
317      /wd6385  #reading invalid data
318      /wd6386  #buffer overrun
319      /wd6387  #could be '0'
320      /wd28199 #uninitialized memory
321      # For compile time constant (e.g. templates) the following warnings have flase postives
322      /wd6239  #(<non-zero> && <expr>)
323      /wd6240  #(<expr> && <non-zero>)
324      /wd6294  #Ill-defined for-loop
325      /wd6326  #comparison of constant with other constant
326      /wd28020 #expression involving paramter is not true
327      # Misc
328      /wd6330  #incorrect type to function (warns for char (instead of unsigned) for isspace/isalpha/isdigit/..))
329      /wd6993  #OpenMP ignored
330      #TODO
331      /wd6031  #return value ignored (important - mostly warnigns about sscanf)
332      /wd6244  #hides declaration (known issue - we ingore similar warnings for other compilers)
333      /wd6246  #hides declaration
334      >
335    )
336 endif()
337
338 if (GMX_CLANG_TIDY)
339    set_target_properties(libgromacs PROPERTIES CXX_CLANG_TIDY
340        "${CLANG_TIDY_EXE};-warnings-as-errors=*")
341 endif()
342
343 # Only install the library in mdrun-only mode if it is actually necessary
344 # for the binary
345 if (NOT GMX_BUILD_MDRUN_ONLY OR BUILD_SHARED_LIBS)
346     install(TARGETS libgromacs
347             EXPORT libgromacs
348             LIBRARY DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR}
349             RUNTIME DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_BINDIR}
350             ARCHIVE DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR}
351             INCLUDES DESTINATION include
352             COMPONENT libraries)
353 endif()
354
355 if (NOT GMX_BUILD_MDRUN_ONLY)
356     include(InstallLibInfo.cmake)
357 endif()
358
359 # Technically, the user could want to do this for an OpenCL build
360 # using the CUDA runtime, but currently there's no reason to want to
361 # do that.
362 if (INSTALL_CUDART_LIB) #can be set manual by user
363     if (GMX_USE_CUDA)
364         foreach(CUDA_LIB ${CUDA_LIBRARIES})
365             string(REGEX MATCH "cudart" IS_CUDART ${CUDA_LIB})
366             if(IS_CUDART) #libcuda should not be installed
367                 #install also name-links (linker uses those)
368                 file(GLOB CUDA_LIBS ${CUDA_LIB}*)
369                 install(FILES ${CUDA_LIBS} DESTINATION
370                     ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR} COMPONENT libraries)
371             endif()
372         endforeach()
373     else()
374         message(WARNING "INSTALL_CUDART_LIB only makes sense when configuring for CUDA support")
375     endif()
376 endif()
377
378 if(GMX_USE_OPENCL)
379     # Install the utility headers
380     file(GLOB OPENCL_INSTALLED_FILES
381         gpu_utils/vectype_ops.clh
382         gpu_utils/device_utils.clh
383         )
384     install(FILES ${OPENCL_INSTALLED_FILES}
385         DESTINATION ${GMX_INSTALL_OCLDIR}/gromacs/gpu_utils
386         COMPONENT libraries)
387     file(GLOB OPENCL_INSTALLED_FILES
388         pbcutil/ishift.h
389         )
390     install(FILES ${OPENCL_INSTALLED_FILES}
391         DESTINATION ${GMX_INSTALL_OCLDIR}/gromacs/pbcutil
392         COMPONENT libraries)
393
394     # Install the NBNXM source and headers
395     file(GLOB OPENCL_INSTALLED_FILES
396         nbnxm/constants.h
397         )
398     install(FILES ${OPENCL_INSTALLED_FILES}
399         DESTINATION ${GMX_INSTALL_OCLDIR}/gromacs/nbnxm
400         COMPONENT libraries)
401     file(GLOB OPENCL_INSTALLED_FILES
402         nbnxm/opencl/nbnxm_ocl_kernels.cl
403         nbnxm/opencl/nbnxm_ocl_kernel.clh
404         nbnxm/opencl/nbnxm_ocl_kernel_pruneonly.clh
405         nbnxm/opencl/nbnxm_ocl_kernels.clh
406         nbnxm/opencl/nbnxm_ocl_kernels_fastgen.clh
407         nbnxm/opencl/nbnxm_ocl_kernels_fastgen_add_twincut.clh
408         nbnxm/opencl/nbnxm_ocl_kernel_utils.clh
409         nbnxm/opencl/nbnxm_ocl_consts.h
410         )
411     install(FILES ${OPENCL_INSTALLED_FILES}
412         DESTINATION ${GMX_INSTALL_OCLDIR}/gromacs/nbnxm/opencl
413         COMPONENT libraries)
414
415     # Install the PME source and headers
416     file(GLOB OPENCL_INSTALLED_FILES
417         ewald/pme_spread.clh
418         ewald/pme_solve.clh
419         ewald/pme_gather.clh
420         ewald/pme_gpu_utils.clh
421         ewald/pme_program.cl
422         ewald/pme_gpu_types.h
423         )
424     install(FILES ${OPENCL_INSTALLED_FILES}
425         DESTINATION ${GMX_INSTALL_OCLDIR}/gromacs/ewald
426         COMPONENT libraries)
427 endif()