src/gromacs/domdec/domdec_vsite.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2006,2007,2008,2009,2010 by the GROMACS development team.
   5  * Copyright (c) 2012,2013,2014,2015,2016 by the GROMACS development team.
   6  * Copyright (c) 2017,2018,2019,2020, by the GROMACS development team, led by
   7  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   8  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   9  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
  10  *
  11  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  13  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  14  * of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19  * Lesser General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22  * License along with GROMACS; if not, see
  23  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  24  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  25  *
  26  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  27  * consider that scientific software is very special. Version
  28  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  29  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  30  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  31  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  32  * official version at http://www.gromacs.org.
  33  *
  34  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  35  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  36  */
  37
  38 /*! \internal \file
  39  *
  40  * \brief This file implements functions for domdec to use
  41  * while managing inter-atomic constraints.
  42  *
  43  * \author Berk Hess <hess@kth.se>
  44  * \ingroup module_domdec
  45  */
  46
  47 #include "gmxpre.h"
  48
  49 #include "domdec_vsite.h"
  50
  51 #include <cassert>
  52
  53 #include <algorithm>
  54
  55 #include "gromacs/domdec/domdec.h"
  56 #include "gromacs/domdec/domdec_struct.h"
  57 #include "gromacs/domdec/ga2la.h"
  58 #include "gromacs/domdec/hashedmap.h"
  59 #include "gromacs/math/vec.h"
  60 #include "gromacs/mdtypes/commrec.h"
  61 #include "gromacs/pbcutil/ishift.h"
  62 #include "gromacs/topology/ifunc.h"
  63 #include "gromacs/topology/mtop_util.h"
  64 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  65 #include "gromacs/utility/gmxassert.h"
  66
  67 #include "domdec_specatomcomm.h"
  68
  69 void dd_move_f_vsites(gmx_domdec_t* dd, rvec* f, rvec* fshift)
  70 {
  71     if (dd->vsite_comm)
  72     {
  73         dd_move_f_specat(dd, dd->vsite_comm, f, fshift);
  74     }
  75 }
  76
  77 void dd_clear_f_vsites(gmx_domdec_t* dd, rvec* f)
  78 {
  79     int i;
  80
  81     if (dd->vsite_comm)
  82     {
  83         for (i = dd->vsite_comm->at_start; i < dd->vsite_comm->at_end; i++)
  84         {
  85             clear_rvec(f[i]);
  86         }
  87     }
  88 }
  89
  90 void dd_move_x_vsites(gmx_domdec_t* dd, const matrix box, rvec* x)
  91 {
  92     if (dd->vsite_comm)
  93     {
  94         dd_move_x_specat(dd, dd->vsite_comm, box, x, nullptr, FALSE);
  95     }
  96 }
  97
  98 void dd_clear_local_vsite_indices(gmx_domdec_t* dd)
  99 {
 100     if (dd->vsite_comm)
 101     {
 102         dd->ga2la_vsite->clear();
 103     }
 104 }
 105
 106 int dd_make_local_vsites(gmx_domdec_t* dd, int at_start, t_ilist* lil)
 107 {
 108     std::vector<int>&    ireq         = dd->vsite_requestedGlobalAtomIndices;
 109     gmx::HashedMap<int>* ga2la_specat = dd->ga2la_vsite;
 110
 111     ireq.clear();
 112     /* Loop over all the home vsites */
 113     for (int ftype = 0; ftype < F_NRE; ftype++)
 114     {
 115         if (interaction_function[ftype].flags & IF_VSITE)
 116         {
 117             const int      nral = NRAL(ftype);
 118             const t_ilist& lilf = lil[ftype];
 119             for (int i = 0; i < lilf.nr; i += 1 + nral)
 120             {
 121                 const t_iatom* iatoms = lilf.iatoms + i;
 122                 /* Check if we have the other atoms */
 123                 for (int j = 1; j < 1 + nral; j++)
 124                 {
 125                     if (iatoms[j] < 0)
 126                     {
 127                         /* This is not a home atom,
 128                          * we need to ask our neighbors.
 129                          */
 130                         int a = -iatoms[j] - 1;
 131                         /* Check to not ask for the same atom more than once */
 132                         if (!dd->ga2la_vsite->find(a))
 133                         {
 134                             /* Add this non-home atom to the list */
 135                             ireq.push_back(a);
 136                             /* Temporarily mark with -2,
 137                              * we get the index later.
 138                              */
 139                             ga2la_specat->insert(a, -2);
 140                         }
 141                     }
 142                 }
 143             }
 144         }
 145     }
 146
 147     int at_end = setup_specat_communication(dd, &ireq, dd->vsite_comm, ga2la_specat, at_start, 1,
 148                                             "vsite", "");
 149
 150     /* Fill in the missing indices */
 151     for (int ftype = 0; ftype < F_NRE; ftype++)
 152     {
 153         if (interaction_function[ftype].flags & IF_VSITE)
 154         {
 155             const int nral = NRAL(ftype);
 156             t_ilist&  lilf = lil[ftype];
 157             for (int i = 0; i < lilf.nr; i += 1 + nral)
 158             {
 159                 t_iatom* iatoms = lilf.iatoms + i;
 160                 for (int j = 1; j < 1 + nral; j++)
 161                 {
 162                     if (iatoms[j] < 0)
 163                     {
 164                         const int* a = ga2la_specat->find(-iatoms[j] - 1);
 165                         GMX_ASSERT(a, "We have checked before that this atom index has been set");
 166                         iatoms[j] = *a;
 167                     }
 168                 }
 169             }
 170         }
 171     }
 172
 173     return at_end;
 174 }
 175
 176 void init_domdec_vsites(gmx_domdec_t* dd, int n_intercg_vsite)
 177 {
 178     if (debug)
 179     {
 180         fprintf(debug, "Begin init_domdec_vsites\n");
 181     }
 182
 183     /* Use a hash table for the global to local index.
 184      * The number of keys is a rough estimate, it will be optimized later.
 185      */
 186     int numKeysEstimate = std::min(n_intercg_vsite / 20, n_intercg_vsite / (2 * dd->nnodes));
 187     dd->ga2la_vsite     = new gmx::HashedMap<int>(numKeysEstimate);
 188
 189     dd->vsite_comm = new gmx_domdec_specat_comm_t;
 190 }