src/gromacs/fileio/tpxio.c

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
   5  * Copyright (c) 2001-2004, The GROMACS development team.
   6  * Copyright (c) 2013,2014,2015, 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 #include "gmxpre.h"
  38
  39 /* This file is completely threadsafe - keep it that way! */
  40
  41 #include "tpxio.h"
  42
  43 #include <stdlib.h>
  44 #include <string.h>
  45
  46 #include "gromacs/fileio/confio.h"
  47 #include "gromacs/fileio/filenm.h"
  48 #include "gromacs/fileio/gmxfio.h"
  49 #include "gromacs/legacyheaders/copyrite.h"
  50 #include "gromacs/legacyheaders/macros.h"
  51 #include "gromacs/legacyheaders/names.h"
  52 #include "gromacs/legacyheaders/txtdump.h"
  53 #include "gromacs/math/vec.h"
  54 #include "gromacs/topology/atomprop.h"
  55 #include "gromacs/topology/block.h"
  56 #include "gromacs/topology/mtop_util.h"
  57 #include "gromacs/topology/symtab.h"
  58 #include "gromacs/topology/topology.h"
  59 #include "gromacs/utility/cstringutil.h"
  60 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  61 #include "gromacs/utility/futil.h"
  62 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  63
  64 #define TPX_TAG_RELEASE  "release"
  65
  66 /*! \brief Tag string for the file format written to run input files
  67  * written by this version of the code.
  68  *
  69  * Change this if you want to change the run input format in a feature
  70  * branch. This ensures that there will not be different run input
  71  * formats around which cannot be distinguished, while not causing
  72  * problems rebasing the feature branch onto upstream changes. When
  73  * merging with mainstream GROMACS, set this tag string back to
  74  * TPX_TAG_RELEASE, and instead add an element to tpxv and set
  75  * tpx_version to that.
  76  */
  77 static const char *tpx_tag = TPX_TAG_RELEASE;
  78
  79 /*! \brief Enum of values that describe the contents of a tpr file
  80  * whose format matches a version number
  81  *
  82  * The enum helps the code be more self-documenting and ensure merges
  83  * do not silently resolve when two patches make the same bump. When
  84  * adding new functionality, add a new element to the end of this
  85  * enumeration, change the definition of tpx_version, and write code
  86  * below that does the right thing according to the value of
  87  * file_version. */
  88 enum tpxv {
  89     tpxv_ComputationalElectrophysiology = 96,                /**< support for ion/water position swaps (computational electrophysiology) */
  90     tpxv_Use64BitRandomSeed,                                 /**< change ld_seed from int to gmx_int64_t */
  91     tpxv_RestrictedBendingAndCombinedAngleTorsionPotentials, /**< potentials for supporting coarse-grained force fields */
  92     tpxv_InteractiveMolecularDynamics,                       /**< interactive molecular dynamics (IMD) */
  93     tpxv_RemoveObsoleteParameters1,                          /**< remove optimize_fft, dihre_fc, nstcheckpoint */
  94     tpxv_PullCoordTypeGeom,                                  /**< add pull type and geometry per group and flat-bottom */
  95     tpxv_PullGeomDirRel,                                     /**< add pull geometry direction-relative */
  96     tpxv_IntermolecularBondeds                               /**< permit inter-molecular bonded interactions in the topology */
  97 };
  98
  99 /*! \brief Version number of the file format written to run input
 100  * files by this version of the code.
 101  *
 102  * The tpx_version number should be increased whenever the file format
 103  * in the main development branch changes, generally to the highest
 104  * value present in tpxv. Backward compatibility for reading old run
 105  * input files is maintained by checking this version number against
 106  * that of the file and then using the correct code path.
 107  *
 108  * When developing a feature branch that needs to change the run input
 109  * file format, change tpx_tag instead. */
 110 static const int tpx_version = tpxv_IntermolecularBondeds;
 111
 112
 113 /* This number should only be increased when you edit the TOPOLOGY section
 114  * or the HEADER of the tpx format.
 115  * This way we can maintain forward compatibility too for all analysis tools
 116  * and/or external programs that only need to know the atom/residue names,
 117  * charges, and bond connectivity.
 118  *
 119  * It first appeared in tpx version 26, when I also moved the inputrecord
 120  * to the end of the tpx file, so we can just skip it if we only
 121  * want the topology.
 122  *
 123  * In particular, it must be increased when adding new elements to
 124  * ftupd, so that old code can read new .tpr files.
 125  */
 126 static const int tpx_generation = 26;
 127
 128 /* This number should be the most recent backwards incompatible version
 129  * I.e., if this number is 9, we cannot read tpx version 9 with this code.
 130  */
 131 static const int tpx_incompatible_version = 9;
 132
 133
 134
 135 /* Struct used to maintain tpx compatibility when function types are added */
 136 typedef struct {
 137     int fvnr;  /* file version number in which the function type first appeared */
 138     int ftype; /* function type */
 139 } t_ftupd;
 140
 141 /*
 142  * The entries should be ordered in:
 143  * 1. ascending file version number
 144  * 2. ascending function type number
 145  */
 146 /*static const t_ftupd ftupd[] = {
 147    { 20, F_CUBICBONDS        },
 148    { 20, F_CONNBONDS         },
 149    { 20, F_HARMONIC          },
 150    { 20, F_EQM,              },
 151    { 22, F_DISRESVIOL        },
 152    { 22, F_ORIRES            },
 153    { 22, F_ORIRESDEV         },
 154    { 26, F_FOURDIHS          },
 155    { 26, F_PIDIHS            },
 156    { 26, F_DIHRES            },
 157    { 26, F_DIHRESVIOL        },
 158    { 30, F_CROSS_BOND_BONDS  },
 159    { 30, F_CROSS_BOND_ANGLES },
 160    { 30, F_UREY_BRADLEY      },
 161    { 30, F_POLARIZATION      },
 162    { 54, F_DHDL_CON          },
 163    };*/
 164 /*
 165  * The entries should be ordered in:
 166  * 1. ascending function type number
 167  * 2. ascending file version number
 168  */
 169 /* question; what is the purpose of the commented code above? */
 170 static const t_ftupd ftupd[] = {
 171     { 20, F_CUBICBONDS        },
 172     { 20, F_CONNBONDS         },
 173     { 20, F_HARMONIC          },
 174     { 34, F_FENEBONDS         },
 175     { 43, F_TABBONDS          },
 176     { 43, F_TABBONDSNC        },
 177     { 70, F_RESTRBONDS        },
 178     { tpxv_RestrictedBendingAndCombinedAngleTorsionPotentials, F_RESTRANGLES },
 179     { 76, F_LINEAR_ANGLES     },
 180     { 30, F_CROSS_BOND_BONDS  },
 181     { 30, F_CROSS_BOND_ANGLES },
 182     { 30, F_UREY_BRADLEY      },
 183     { 34, F_QUARTIC_ANGLES    },
 184     { 43, F_TABANGLES         },
 185     { tpxv_RestrictedBendingAndCombinedAngleTorsionPotentials, F_RESTRDIHS },
 186     { tpxv_RestrictedBendingAndCombinedAngleTorsionPotentials, F_CBTDIHS },
 187     { 26, F_FOURDIHS          },
 188     { 26, F_PIDIHS            },
 189     { 43, F_TABDIHS           },
 190     { 65, F_CMAP              },
 191     { 60, F_GB12              },
 192     { 61, F_GB13              },
 193     { 61, F_GB14              },
 194     { 72, F_GBPOL             },
 195     { 72, F_NPSOLVATION       },
 196     { 41, F_LJC14_Q           },
 197     { 41, F_LJC_PAIRS_NB      },
 198     { 32, F_BHAM_LR           },
 199     { 32, F_RF_EXCL           },
 200     { 32, F_COUL_RECIP        },
 201     { 93, F_LJ_RECIP          },
 202     { 46, F_DPD               },
 203     { 30, F_POLARIZATION      },
 204     { 36, F_THOLE_POL         },
 205     { 90, F_FBPOSRES          },
 206     { 22, F_DISRESVIOL        },
 207     { 22, F_ORIRES            },
 208     { 22, F_ORIRESDEV         },
 209     { 26, F_DIHRES            },
 210     { 26, F_DIHRESVIOL        },
 211     { 49, F_VSITE4FDN         },
 212     { 50, F_VSITEN            },
 213     { 46, F_COM_PULL          },
 214     { 20, F_EQM               },
 215     { 46, F_ECONSERVED        },
 216     { 69, F_VTEMP_NOLONGERUSED},
 217     { 66, F_PDISPCORR         },
 218     { 54, F_DVDL_CONSTR       },
 219     { 76, F_ANHARM_POL        },
 220     { 79, F_DVDL_COUL         },
 221     { 79, F_DVDL_VDW,         },
 222     { 79, F_DVDL_BONDED,      },
 223     { 79, F_DVDL_RESTRAINT    },
 224     { 79, F_DVDL_TEMPERATURE  },
 225 };
 226 #define NFTUPD asize(ftupd)
 227
 228 /* Needed for backward compatibility */
 229 #define MAXNODES 256
 230
 231 /**************************************************************
 232  *
 233  * Now the higer level routines that do io of the structures and arrays
 234  *
 235  **************************************************************/
 236 static void do_pullgrp_tpx_pre95(t_fileio     *fio,
 237                                  t_pull_group *pgrp,
 238                                  t_pull_coord *pcrd,
 239                                  gmx_bool      bRead,
 240                                  int           file_version)
 241 {
 242     int  i;
 243     rvec tmp;
 244
 245     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->nat);
 246     if (bRead)
 247     {
 248         snew(pgrp->ind, pgrp->nat);
 249     }
 250     gmx_fio_ndo_int(fio, pgrp->ind, pgrp->nat);
 251     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->nweight);
 252     if (bRead)
 253     {
 254         snew(pgrp->weight, pgrp->nweight);
 255     }
 256     gmx_fio_ndo_real(fio, pgrp->weight, pgrp->nweight);
 257     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->pbcatom);
 258     gmx_fio_do_rvec(fio, pcrd->vec);
 259     clear_rvec(pcrd->origin);
 260     gmx_fio_do_rvec(fio, tmp);
 261     pcrd->init = tmp[0];
 262     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->rate);
 263     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->k);
 264     if (file_version >= 56)
 265     {
 266         gmx_fio_do_real(fio, pcrd->kB);
 267     }
 268     else
 269     {
 270         pcrd->kB = pcrd->k;
 271     }
 272 }
 273
 274 static void do_pull_group(t_fileio *fio, t_pull_group *pgrp, gmx_bool bRead)
 275 {
 276     int      i;
 277
 278     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->nat);
 279     if (bRead)
 280     {
 281         snew(pgrp->ind, pgrp->nat);
 282     }
 283     gmx_fio_ndo_int(fio, pgrp->ind, pgrp->nat);
 284     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->nweight);
 285     if (bRead)
 286     {
 287         snew(pgrp->weight, pgrp->nweight);
 288     }
 289     gmx_fio_ndo_real(fio, pgrp->weight, pgrp->nweight);
 290     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->pbcatom);
 291 }
 292
 293 static void do_pull_coord(t_fileio *fio, t_pull_coord *pcrd, int file_version,
 294                           int ePullOld, int eGeomOld, ivec dimOld)
 295 {
 296     int      i;
 297
 298     gmx_fio_do_int(fio, pcrd->group[0]);
 299     gmx_fio_do_int(fio, pcrd->group[1]);
 300     if (file_version >= tpxv_PullCoordTypeGeom)
 301     {
 302         gmx_fio_do_int(fio,  pcrd->eType);
 303         gmx_fio_do_int(fio,  pcrd->eGeom);
 304         if (pcrd->eGeom == epullgDIRRELATIVE)
 305         {
 306             gmx_fio_do_int(fio, pcrd->group[2]);
 307             gmx_fio_do_int(fio, pcrd->group[3]);
 308         }
 309         gmx_fio_do_ivec(fio, pcrd->dim);
 310     }
 311     else
 312     {
 313         pcrd->eType = ePullOld;
 314         pcrd->eGeom = eGeomOld;
 315         copy_ivec(dimOld, pcrd->dim);
 316     }
 317     gmx_fio_do_rvec(fio, pcrd->origin);
 318     gmx_fio_do_rvec(fio, pcrd->vec);
 319     if (file_version >= tpxv_PullCoordTypeGeom)
 320     {
 321         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, pcrd->bStart);
 322     }
 323     else
 324     {
 325         /* This parameter is only printed, but not actually used by mdrun */
 326         pcrd->bStart = FALSE;
 327     }
 328     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->init);
 329     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->rate);
 330     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->k);
 331     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->kB);
 332 }
 333
 334 static void do_expandedvals(t_fileio *fio, t_expanded *expand, t_lambda *fepvals, gmx_bool bRead, int file_version)
 335 {
 336     /* i is used in the ndo_double macro*/
 337     int      i;
 338     real     fv;
 339     real     rdum;
 340     int      n_lambda = fepvals->n_lambda;
 341
 342     /* reset the lambda calculation window */
 343     fepvals->lambda_start_n = 0;
 344     fepvals->lambda_stop_n  = n_lambda;
 345     if (file_version >= 79)
 346     {
 347         if (n_lambda > 0)
 348         {
 349             if (bRead)
 350             {
 351                 snew(expand->init_lambda_weights, n_lambda);
 352             }
 353             gmx_fio_ndo_real(fio, expand->init_lambda_weights, n_lambda);
 354             gmx_fio_do_gmx_bool(fio, expand->bInit_weights);
 355         }
 356
 357         gmx_fio_do_int(fio, expand->nstexpanded);
 358         gmx_fio_do_int(fio, expand->elmcmove);
 359         gmx_fio_do_int(fio, expand->elamstats);
 360         gmx_fio_do_int(fio, expand->lmc_repeats);
 361         gmx_fio_do_int(fio, expand->gibbsdeltalam);
 362         gmx_fio_do_int(fio, expand->lmc_forced_nstart);
 363         gmx_fio_do_int(fio, expand->lmc_seed);
 364         gmx_fio_do_real(fio, expand->mc_temp);
 365         gmx_fio_do_int(fio, expand->bSymmetrizedTMatrix);
 366         gmx_fio_do_int(fio, expand->nstTij);
 367         gmx_fio_do_int(fio, expand->minvarmin);
 368         gmx_fio_do_int(fio, expand->c_range);
 369         gmx_fio_do_real(fio, expand->wl_scale);
 370         gmx_fio_do_real(fio, expand->wl_ratio);
 371         gmx_fio_do_real(fio, expand->init_wl_delta);
 372         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, expand->bWLoneovert);
 373         gmx_fio_do_int(fio, expand->elmceq);
 374         gmx_fio_do_int(fio, expand->equil_steps);
 375         gmx_fio_do_int(fio, expand->equil_samples);
 376         gmx_fio_do_int(fio, expand->equil_n_at_lam);
 377         gmx_fio_do_real(fio, expand->equil_wl_delta);
 378         gmx_fio_do_real(fio, expand->equil_ratio);
 379     }
 380 }
 381
 382 static void do_simtempvals(t_fileio *fio, t_simtemp *simtemp, int n_lambda, gmx_bool bRead,
 383                            int file_version)
 384 {
 385     if (file_version >= 79)
 386     {
 387         gmx_fio_do_int(fio, simtemp->eSimTempScale);
 388         gmx_fio_do_real(fio, simtemp->simtemp_high);
 389         gmx_fio_do_real(fio, simtemp->simtemp_low);
 390         if (n_lambda > 0)
 391         {
 392             if (bRead)
 393             {
 394                 snew(simtemp->temperatures, n_lambda);
 395             }
 396             gmx_fio_ndo_real(fio, simtemp->temperatures, n_lambda);
 397         }
 398     }
 399 }
 400
 401 static void do_imd(t_fileio *fio, t_IMD *imd, gmx_bool bRead)
 402 {
 403     gmx_fio_do_int(fio, imd->nat);
 404     if (bRead)
 405     {
 406         snew(imd->ind, imd->nat);
 407     }
 408     gmx_fio_ndo_int(fio, imd->ind, imd->nat);
 409 }
 410
 411 static void do_fepvals(t_fileio *fio, t_lambda *fepvals, gmx_bool bRead, int file_version)
 412 {
 413     /* i is defined in the ndo_double macro; use g to iterate. */
 414     int      i, g;
 415     real     fv;
 416     real     rdum;
 417
 418     /* free energy values */
 419
 420     if (file_version >= 79)
 421     {
 422         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->init_fep_state);
 423         gmx_fio_do_double(fio, fepvals->init_lambda);
 424         gmx_fio_do_double(fio, fepvals->delta_lambda);
 425     }
 426     else if (file_version >= 59)
 427     {
 428         gmx_fio_do_double(fio, fepvals->init_lambda);
 429         gmx_fio_do_double(fio, fepvals->delta_lambda);
 430     }
 431     else
 432     {
 433         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
 434         fepvals->init_lambda = rdum;
 435         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
 436         fepvals->delta_lambda = rdum;
 437     }
 438     if (file_version >= 79)
 439     {
 440         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->n_lambda);
 441         if (bRead)
 442         {
 443             snew(fepvals->all_lambda, efptNR);
 444         }
 445         for (g = 0; g < efptNR; g++)
 446         {
 447             if (fepvals->n_lambda > 0)
 448             {
 449                 if (bRead)
 450                 {
 451                     snew(fepvals->all_lambda[g], fepvals->n_lambda);
 452                 }
 453                 gmx_fio_ndo_double(fio, fepvals->all_lambda[g], fepvals->n_lambda);
 454                 gmx_fio_ndo_int(fio, fepvals->separate_dvdl, efptNR);
 455             }
 456             else if (fepvals->init_lambda >= 0)
 457             {
 458                 fepvals->separate_dvdl[efptFEP] = TRUE;
 459             }
 460         }
 461     }
 462     else if (file_version >= 64)
 463     {
 464         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->n_lambda);
 465         if (bRead)
 466         {
 467             int g;
 468
 469             snew(fepvals->all_lambda, efptNR);
 470             /* still allocate the all_lambda array's contents. */
 471             for (g = 0; g < efptNR; g++)
 472             {
 473                 if (fepvals->n_lambda > 0)
 474                 {
 475                     snew(fepvals->all_lambda[g], fepvals->n_lambda);
 476                 }
 477             }
 478         }
 479         gmx_fio_ndo_double(fio, fepvals->all_lambda[efptFEP],
 480                            fepvals->n_lambda);
 481         if (fepvals->init_lambda >= 0)
 482         {
 483             int g, h;
 484
 485             fepvals->separate_dvdl[efptFEP] = TRUE;
 486
 487             if (bRead)
 488             {
 489                 /* copy the contents of the efptFEP lambda component to all
 490                    the other components */
 491                 for (g = 0; g < efptNR; g++)
 492                 {
 493                     for (h = 0; h < fepvals->n_lambda; h++)
 494                     {
 495                         if (g != efptFEP)
 496                         {
 497                             fepvals->all_lambda[g][h] =
 498                                 fepvals->all_lambda[efptFEP][h];
 499                         }
 500                     }
 501                 }
 502             }
 503         }
 504     }
 505     else
 506     {
 507         fepvals->n_lambda     = 0;
 508         fepvals->all_lambda   = NULL;
 509         if (fepvals->init_lambda >= 0)
 510         {
 511             fepvals->separate_dvdl[efptFEP] = TRUE;
 512         }
 513     }
 514     if (file_version >= 13)
 515     {
 516         gmx_fio_do_real(fio, fepvals->sc_alpha);
 517     }
 518     else
 519     {
 520         fepvals->sc_alpha = 0;
 521     }
 522     if (file_version >= 38)
 523     {
 524         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->sc_power);
 525     }
 526     else
 527     {
 528         fepvals->sc_power = 2;
 529     }
 530     if (file_version >= 79)
 531     {
 532         gmx_fio_do_real(fio, fepvals->sc_r_power);
 533     }
 534     else
 535     {
 536         fepvals->sc_r_power = 6.0;
 537     }
 538     if (file_version >= 15)
 539     {
 540         gmx_fio_do_real(fio, fepvals->sc_sigma);
 541     }
 542     else
 543     {
 544         fepvals->sc_sigma = 0.3;
 545     }
 546     if (bRead)
 547     {
 548         if (file_version >= 71)
 549         {
 550             fepvals->sc_sigma_min = fepvals->sc_sigma;
 551         }
 552         else
 553         {
 554             fepvals->sc_sigma_min = 0;
 555         }
 556     }
 557     if (file_version >= 79)
 558     {
 559         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->bScCoul);
 560     }
 561     else
 562     {
 563         fepvals->bScCoul = TRUE;
 564     }
 565     if (file_version >= 64)
 566     {
 567         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->nstdhdl);
 568     }
 569     else
 570     {
 571         fepvals->nstdhdl = 1;
 572     }
 573
 574     if (file_version >= 73)
 575     {
 576         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->separate_dhdl_file);
 577         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->dhdl_derivatives);
 578     }
 579     else
 580     {
 581         fepvals->separate_dhdl_file = esepdhdlfileYES;
 582         fepvals->dhdl_derivatives   = edhdlderivativesYES;
 583     }
 584     if (file_version >= 71)
 585     {
 586         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->dh_hist_size);
 587         gmx_fio_do_double(fio, fepvals->dh_hist_spacing);
 588     }
 589     else
 590     {
 591         fepvals->dh_hist_size    = 0;
 592         fepvals->dh_hist_spacing = 0.1;
 593     }
 594     if (file_version >= 79)
 595     {
 596         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->edHdLPrintEnergy);
 597     }
 598     else
 599     {
 600         fepvals->edHdLPrintEnergy = edHdLPrintEnergyNO;
 601     }
 602
 603     /* handle lambda_neighbors */
 604     if ((file_version >= 83 && file_version < 90) || file_version >= 92)
 605     {
 606         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->lambda_neighbors);
 607         if ( (fepvals->lambda_neighbors >= 0) && (fepvals->init_fep_state >= 0) &&
 608              (fepvals->init_lambda < 0) )
 609         {
 610             fepvals->lambda_start_n = (fepvals->init_fep_state -
 611                                        fepvals->lambda_neighbors);
 612             fepvals->lambda_stop_n = (fepvals->init_fep_state +
 613                                       fepvals->lambda_neighbors + 1);
 614             if (fepvals->lambda_start_n < 0)
 615             {
 616                 fepvals->lambda_start_n = 0;;
 617             }
 618             if (fepvals->lambda_stop_n >= fepvals->n_lambda)
 619             {
 620                 fepvals->lambda_stop_n = fepvals->n_lambda;
 621             }
 622         }
 623         else
 624         {
 625             fepvals->lambda_start_n = 0;
 626             fepvals->lambda_stop_n  = fepvals->n_lambda;
 627         }
 628     }
 629     else
 630     {
 631         fepvals->lambda_start_n = 0;
 632         fepvals->lambda_stop_n  = fepvals->n_lambda;
 633     }
 634 }
 635
 636 static void do_pull(t_fileio *fio, pull_params_t *pull, gmx_bool bRead,
 637                     int file_version, int ePullOld)
 638 {
 639     int  eGeomOld;
 640     ivec dimOld;
 641     int  g;
 642
 643     if (file_version >= 95)
 644     {
 645         gmx_fio_do_int(fio, pull->ngroup);
 646     }
 647     gmx_fio_do_int(fio, pull->ncoord);
 648     if (file_version < 95)
 649     {
 650         pull->ngroup = pull->ncoord + 1;
 651     }
 652     if (file_version < tpxv_PullCoordTypeGeom)
 653     {
 654         real dum;
 655
 656         gmx_fio_do_int(fio, eGeomOld);
 657         gmx_fio_do_ivec(fio, dimOld);
 658         /* The inner cylinder radius, now removed */
 659         gmx_fio_do_real(fio, dum);
 660     }
 661     gmx_fio_do_real(fio, pull->cylinder_r);
 662     gmx_fio_do_real(fio, pull->constr_tol);
 663     if (file_version >= 95)
 664     {
 665         gmx_fio_do_int(fio, pull->bPrintCOM1);
 666         /* With file_version < 95 this value is set below */
 667     }
 668     if (file_version >= tpxv_PullCoordTypeGeom)
 669     {
 670         gmx_fio_do_int(fio, pull->bPrintCOM2);
 671         gmx_fio_do_int(fio, pull->bPrintRefValue);
 672         gmx_fio_do_int(fio, pull->bPrintComp);
 673     }
 674     else
 675     {
 676         pull->bPrintCOM2     = FALSE;
 677         pull->bPrintRefValue = FALSE;
 678         pull->bPrintComp     = TRUE;
 679     }
 680     gmx_fio_do_int(fio, pull->nstxout);
 681     gmx_fio_do_int(fio, pull->nstfout);
 682     if (bRead)
 683     {
 684         snew(pull->group, pull->ngroup);
 685         snew(pull->coord, pull->ncoord);
 686     }
 687     if (file_version < 95)
 688     {
 689         /* epullgPOS for position pulling, before epullgDIRPBC was removed */
 690         if (eGeomOld == epullgDIRPBC)
 691         {
 692             gmx_fatal(FARGS, "pull-geometry=position is no longer supported");
 693         }
 694         if (eGeomOld > epullgDIRPBC)
 695         {
 696             eGeomOld -= 1;
 697         }
 698
 699         for (g = 0; g < pull->ngroup; g++)
 700         {
 701             /* We read and ignore a pull coordinate for group 0 */
 702             do_pullgrp_tpx_pre95(fio, &pull->group[g], &pull->coord[max(g-1, 0)],
 703                                  bRead, file_version);
 704             if (g > 0)
 705             {
 706                 pull->coord[g-1].group[0] = 0;
 707                 pull->coord[g-1].group[1] = g;
 708             }
 709         }
 710
 711         pull->bPrintCOM1 = (pull->group[0].nat > 0);
 712     }
 713     else
 714     {
 715         for (g = 0; g < pull->ngroup; g++)
 716         {
 717             do_pull_group(fio, &pull->group[g], bRead);
 718         }
 719         for (g = 0; g < pull->ncoord; g++)
 720         {
 721             do_pull_coord(fio, &pull->coord[g],
 722                           file_version, ePullOld, eGeomOld, dimOld);
 723         }
 724     }
 725 }
 726
 727
 728 static void do_rotgrp(t_fileio *fio, t_rotgrp *rotg, gmx_bool bRead)
 729 {
 730     int      i;
 731
 732     gmx_fio_do_int(fio, rotg->eType);
 733     gmx_fio_do_int(fio, rotg->bMassW);
 734     gmx_fio_do_int(fio, rotg->nat);
 735     if (bRead)
 736     {
 737         snew(rotg->ind, rotg->nat);
 738     }
 739     gmx_fio_ndo_int(fio, rotg->ind, rotg->nat);
 740     if (bRead)
 741     {
 742         snew(rotg->x_ref, rotg->nat);
 743     }
 744     gmx_fio_ndo_rvec(fio, rotg->x_ref, rotg->nat);
 745     gmx_fio_do_rvec(fio, rotg->vec);
 746     gmx_fio_do_rvec(fio, rotg->pivot);
 747     gmx_fio_do_real(fio, rotg->rate);
 748     gmx_fio_do_real(fio, rotg->k);
 749     gmx_fio_do_real(fio, rotg->slab_dist);
 750     gmx_fio_do_real(fio, rotg->min_gaussian);
 751     gmx_fio_do_real(fio, rotg->eps);
 752     gmx_fio_do_int(fio, rotg->eFittype);
 753     gmx_fio_do_int(fio, rotg->PotAngle_nstep);
 754     gmx_fio_do_real(fio, rotg->PotAngle_step);
 755 }
 756
 757 static void do_rot(t_fileio *fio, t_rot *rot, gmx_bool bRead)
 758 {
 759     int g;
 760
 761     gmx_fio_do_int(fio, rot->ngrp);
 762     gmx_fio_do_int(fio, rot->nstrout);
 763     gmx_fio_do_int(fio, rot->nstsout);
 764     if (bRead)
 765     {
 766         snew(rot->grp, rot->ngrp);
 767     }
 768     for (g = 0; g < rot->ngrp; g++)
 769     {
 770         do_rotgrp(fio, &rot->grp[g], bRead);
 771     }
 772 }
 773
 774
 775 static void do_swapcoords(t_fileio *fio, t_swapcoords *swap, gmx_bool bRead)
 776 {
 777     int i, j;
 778
 779
 780     gmx_fio_do_int(fio, swap->nat);
 781     gmx_fio_do_int(fio, swap->nat_sol);
 782     for (j = 0; j < 2; j++)
 783     {
 784         gmx_fio_do_int(fio, swap->nat_split[j]);
 785         gmx_fio_do_int(fio, swap->massw_split[j]);
 786     }
 787     gmx_fio_do_int(fio, swap->nstswap);
 788     gmx_fio_do_int(fio, swap->nAverage);
 789     gmx_fio_do_real(fio, swap->threshold);
 790     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl0r);
 791     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl0u);
 792     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl0l);
 793     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl1r);
 794     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl1u);
 795     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl1l);
 796
 797     if (bRead)
 798     {
 799         snew(swap->ind, swap->nat);
 800         snew(swap->ind_sol, swap->nat_sol);
 801         for (j = 0; j < 2; j++)
 802         {
 803             snew(swap->ind_split[j], swap->nat_split[j]);
 804         }
 805     }
 806
 807     gmx_fio_ndo_int(fio, swap->ind, swap->nat);
 808     gmx_fio_ndo_int(fio, swap->ind_sol, swap->nat_sol);
 809     for (j = 0; j < 2; j++)
 810     {
 811         gmx_fio_ndo_int(fio, swap->ind_split[j], swap->nat_split[j]);
 812     }
 813
 814     for (j = 0; j < eCompNR; j++)
 815     {
 816         gmx_fio_do_int(fio, swap->nanions[j]);
 817         gmx_fio_do_int(fio, swap->ncations[j]);
 818     }
 819
 820 }
 821
 822
 823 static void do_inputrec(t_fileio *fio, t_inputrec *ir, gmx_bool bRead,
 824                         int file_version, real *fudgeQQ)
 825 {
 826     int      i, j, k, *tmp, idum = 0;
 827     real     rdum, bd_temp;
 828     rvec     vdum;
 829     gmx_bool bSimAnn, bdum = 0;
 830     real     zerotemptime, finish_t, init_temp, finish_temp;
 831
 832     if (file_version != tpx_version)
 833     {
 834         /* Give a warning about features that are not accessible */
 835         fprintf(stderr, "Note: file tpx version %d, software tpx version %d\n",
 836                 file_version, tpx_version);
 837     }
 838
 839     if (bRead)
 840     {
 841         init_inputrec(ir);
 842     }
 843
 844     if (file_version == 0)
 845     {
 846         return;
 847     }
 848
 849     /* Basic inputrec stuff */
 850     gmx_fio_do_int(fio, ir->eI);
 851     if (file_version >= 62)
 852     {
 853         gmx_fio_do_int64(fio, ir->nsteps);
 854     }
 855     else
 856     {
 857         gmx_fio_do_int(fio, idum);
 858         ir->nsteps = idum;
 859     }
 860
 861     if (file_version > 25)
 862     {
 863         if (file_version >= 62)
 864         {
 865             gmx_fio_do_int64(fio, ir->init_step);
 866         }
 867         else
 868         {
 869             gmx_fio_do_int(fio, idum);
 870             ir->init_step = idum;
 871         }
 872     }
 873     else
 874     {
 875         ir->init_step = 0;
 876     }
 877
 878     if (file_version >= 58)
 879     {
 880         gmx_fio_do_int(fio, ir->simulation_part);
 881     }
 882     else
 883     {
 884         ir->simulation_part = 1;
 885     }
 886
 887     if (file_version >= 67)
 888     {
 889         gmx_fio_do_int(fio, ir->nstcalcenergy);
 890     }
 891     else
 892     {
 893         ir->nstcalcenergy = 1;
 894     }
 895     if (file_version < 53)
 896     {
 897         /* The pbc info has been moved out of do_inputrec,
 898          * since we always want it, also without reading the inputrec.
 899          */
 900         gmx_fio_do_int(fio, ir->ePBC);
 901         if ((file_version <= 15) && (ir->ePBC == 2))
 902         {
 903             ir->ePBC = epbcNONE;
 904         }
 905         if (file_version >= 45)
 906         {
 907             gmx_fio_do_int(fio, ir->bPeriodicMols);
 908         }
 909         else
 910         {
 911             if (ir->ePBC == 2)
 912             {
 913                 ir->ePBC          = epbcXYZ;
 914                 ir->bPeriodicMols = TRUE;
 915             }
 916             else
 917             {
 918                 ir->bPeriodicMols = FALSE;
 919             }
 920         }
 921     }
 922     if (file_version >= 81)
 923     {
 924         gmx_fio_do_int(fio, ir->cutoff_scheme);
 925         if (file_version < 94)
 926         {
 927             ir->cutoff_scheme = 1 - ir->cutoff_scheme;
 928         }
 929     }
 930     else
 931     {
 932         ir->cutoff_scheme = ecutsGROUP;
 933     }
 934     gmx_fio_do_int(fio, ir->ns_type);
 935     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstlist);
 936     gmx_fio_do_int(fio, idum); /* used to be ndelta; not used anymore */
 937     if (file_version < 41)
 938     {
 939         gmx_fio_do_int(fio, idum);
 940         gmx_fio_do_int(fio, idum);
 941     }
 942     if (file_version >= 45)
 943     {
 944         gmx_fio_do_real(fio, ir->rtpi);
 945     }
 946     else
 947     {
 948         ir->rtpi = 0.05;
 949     }
 950     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstcomm);
 951     if (file_version > 34)
 952     {
 953         gmx_fio_do_int(fio, ir->comm_mode);
 954     }
 955     else if (ir->nstcomm < 0)
 956     {
 957         ir->comm_mode = ecmANGULAR;
 958     }
 959     else
 960     {
 961         ir->comm_mode = ecmLINEAR;
 962     }
 963     ir->nstcomm = abs(ir->nstcomm);
 964
 965     /* ignore nstcheckpoint */
 966     if (file_version > 25 && file_version < tpxv_RemoveObsoleteParameters1)
 967     {
 968         gmx_fio_do_int(fio, idum);
 969     }
 970
 971     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstcgsteep);
 972
 973     if (file_version >= 30)
 974     {
 975         gmx_fio_do_int(fio, ir->nbfgscorr);
 976     }
 977     else if (bRead)
 978     {
 979         ir->nbfgscorr = 10;
 980     }
 981
 982     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstlog);
 983     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstxout);
 984     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstvout);
 985     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstfout);
 986     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstenergy);
 987     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstxout_compressed);
 988     if (file_version >= 59)
 989     {
 990         gmx_fio_do_double(fio, ir->init_t);
 991         gmx_fio_do_double(fio, ir->delta_t);
 992     }
 993     else
 994     {
 995         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
 996         ir->init_t = rdum;
 997         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
 998         ir->delta_t = rdum;
 999     }
1000     gmx_fio_do_real(fio, ir->x_compression_precision);
1001     if (file_version < 19)
1002     {
1003         gmx_fio_do_int(fio, idum);
1004         gmx_fio_do_int(fio, idum);
1005     }
1006     if (file_version < 18)
1007     {
1008         gmx_fio_do_int(fio, idum);
1009     }
1010     if (file_version >= 81)
1011     {
1012         gmx_fio_do_real(fio, ir->verletbuf_tol);
1013     }
1014     else
1015     {
1016         ir->verletbuf_tol = 0;
1017     }
1018     gmx_fio_do_real(fio, ir->rlist);
1019     if (file_version >= 67)
1020     {
1021         gmx_fio_do_real(fio, ir->rlistlong);
1022     }
1023     if (file_version >= 82 && file_version != 90)
1024     {
1025         gmx_fio_do_int(fio, ir->nstcalclr);
1026     }
1027     else
1028     {
1029         /* Calculate at NS steps */
1030         ir->nstcalclr = ir->nstlist;
1031     }
1032     gmx_fio_do_int(fio, ir->coulombtype);
1033     if (file_version < 32 && ir->coulombtype == eelRF)
1034     {
1035         ir->coulombtype = eelRF_NEC;
1036     }
1037     if (file_version >= 81)
1038     {
1039         gmx_fio_do_int(fio, ir->coulomb_modifier);
1040     }
1041     else
1042     {
1043         ir->coulomb_modifier = (ir->cutoff_scheme == ecutsVERLET ? eintmodPOTSHIFT : eintmodNONE);
1044     }
1045     gmx_fio_do_real(fio, ir->rcoulomb_switch);
1046     gmx_fio_do_real(fio, ir->rcoulomb);
1047     gmx_fio_do_int(fio, ir->vdwtype);
1048     if (file_version >= 81)
1049     {
1050         gmx_fio_do_int(fio, ir->vdw_modifier);
1051     }
1052     else
1053     {
1054         ir->vdw_modifier = (ir->cutoff_scheme == ecutsVERLET ? eintmodPOTSHIFT : eintmodNONE);
1055     }
1056     gmx_fio_do_real(fio, ir->rvdw_switch);
1057     gmx_fio_do_real(fio, ir->rvdw);
1058     if (file_version < 67)
1059     {
1060         ir->rlistlong = max_cutoff(ir->rlist, max_cutoff(ir->rvdw, ir->rcoulomb));
1061     }
1062     gmx_fio_do_int(fio, ir->eDispCorr);
1063     gmx_fio_do_real(fio, ir->epsilon_r);
1064     if (file_version >= 37)
1065     {
1066         gmx_fio_do_real(fio, ir->epsilon_rf);
1067     }
1068     else
1069     {
1070         if (EEL_RF(ir->coulombtype))
1071         {
1072             ir->epsilon_rf = ir->epsilon_r;
1073             ir->epsilon_r  = 1.0;
1074         }
1075         else
1076         {
1077             ir->epsilon_rf = 1.0;
1078         }
1079     }
1080     if (file_version >= 29)
1081     {
1082         gmx_fio_do_real(fio, ir->tabext);
1083     }
1084     else
1085     {
1086         ir->tabext = 1.0;
1087     }
1088
1089     if (file_version > 25)
1090     {
1091         gmx_fio_do_int(fio, ir->gb_algorithm);
1092         gmx_fio_do_int(fio, ir->nstgbradii);
1093         gmx_fio_do_real(fio, ir->rgbradii);
1094         gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_saltconc);
1095         gmx_fio_do_int(fio, ir->implicit_solvent);
1096     }
1097     else
1098     {
1099         ir->gb_algorithm     = egbSTILL;
1100         ir->nstgbradii       = 1;
1101         ir->rgbradii         = 1.0;
1102         ir->gb_saltconc      = 0;
1103         ir->implicit_solvent = eisNO;
1104     }
1105     if (file_version >= 55)
1106     {
1107         gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_epsilon_solvent);
1108         gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_obc_alpha);
1109         gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_obc_beta);
1110         gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_obc_gamma);
1111         if (file_version >= 60)
1112         {
1113             gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_dielectric_offset);
1114             gmx_fio_do_int(fio, ir->sa_algorithm);
1115         }
1116         else
1117         {
1118             ir->gb_dielectric_offset = 0.009;
1119             ir->sa_algorithm         = esaAPPROX;
1120         }
1121         gmx_fio_do_real(fio, ir->sa_surface_tension);
1122
1123         /* Override sa_surface_tension if it is not changed in the mpd-file */
1124         if (ir->sa_surface_tension < 0)
1125         {
1126             if (ir->gb_algorithm == egbSTILL)
1127             {
1128                 ir->sa_surface_tension = 0.0049 * 100 * CAL2JOULE;
1129             }
1130             else if (ir->gb_algorithm == egbHCT || ir->gb_algorithm == egbOBC)
1131             {
1132                 ir->sa_surface_tension = 0.0054 * 100 * CAL2JOULE;
1133             }
1134         }
1135
1136     }
1137     else
1138     {
1139         /* Better use sensible values than insane (0.0) ones... */
1140         ir->gb_epsilon_solvent = 80;
1141         ir->gb_obc_alpha       = 1.0;
1142         ir->gb_obc_beta        = 0.8;
1143         ir->gb_obc_gamma       = 4.85;
1144         ir->sa_surface_tension = 2.092;
1145     }
1146
1147
1148     if (file_version >= 81)
1149     {
1150         gmx_fio_do_real(fio, ir->fourier_spacing);
1151     }
1152     else
1153     {
1154         ir->fourier_spacing = 0.0;
1155     }
1156     gmx_fio_do_int(fio, ir->nkx);
1157     gmx_fio_do_int(fio, ir->nky);
1158     gmx_fio_do_int(fio, ir->nkz);
1159     gmx_fio_do_int(fio, ir->pme_order);
1160     gmx_fio_do_real(fio, ir->ewald_rtol);
1161
1162     if (file_version >= 93)
1163     {
1164         gmx_fio_do_real(fio, ir->ewald_rtol_lj);
1165     }
1166     else
1167     {
1168         ir->ewald_rtol_lj = ir->ewald_rtol;
1169     }
1170
1171     if (file_version >= 24)
1172     {
1173         gmx_fio_do_int(fio, ir->ewald_geometry);
1174     }
1175     else
1176     {
1177         ir->ewald_geometry = eewg3D;
1178     }
1179
1180     if (file_version <= 17)
1181     {
1182         ir->epsilon_surface = 0;
1183         if (file_version == 17)
1184         {
1185             gmx_fio_do_int(fio, idum);
1186         }
1187     }
1188     else
1189     {
1190         gmx_fio_do_real(fio, ir->epsilon_surface);
1191     }
1192
1193     /* ignore bOptFFT */
1194     if (file_version < tpxv_RemoveObsoleteParameters1)
1195     {
1196         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, bdum);
1197     }
1198
1199     if (file_version >= 93)
1200     {
1201         gmx_fio_do_int(fio, ir->ljpme_combination_rule);
1202     }
1203     gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bContinuation);
1204     gmx_fio_do_int(fio, ir->etc);
1205     /* before version 18, ir->etc was a gmx_bool (ir->btc),
1206      * but the values 0 and 1 still mean no and
1207      * berendsen temperature coupling, respectively.
1208      */
1209     if (file_version >= 79)
1210     {
1211         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bPrintNHChains);
1212     }
1213     if (file_version >= 71)
1214     {
1215         gmx_fio_do_int(fio, ir->nsttcouple);
1216     }
1217     else
1218     {
1219         ir->nsttcouple = ir->nstcalcenergy;
1220     }
1221     if (file_version <= 15)
1222     {
1223         gmx_fio_do_int(fio, idum);
1224     }
1225     if (file_version <= 17)
1226     {
1227         gmx_fio_do_int(fio, ir->epct);
1228         if (file_version <= 15)
1229         {
1230             if (ir->epct == 5)
1231             {
1232                 ir->epct = epctSURFACETENSION;
1233             }
1234             gmx_fio_do_int(fio, idum);
1235         }
1236         ir->epct -= 1;
1237         /* we have removed the NO alternative at the beginning */
1238         if (ir->epct == -1)
1239         {
1240             ir->epc  = epcNO;
1241             ir->epct = epctISOTROPIC;
1242         }
1243         else
1244         {
1245             ir->epc = epcBERENDSEN;
1246         }
1247     }
1248     else
1249     {
1250         gmx_fio_do_int(fio, ir->epc);
1251         gmx_fio_do_int(fio, ir->epct);
1252     }
1253     if (file_version >= 71)
1254     {
1255         gmx_fio_do_int(fio, ir->nstpcouple);
1256     }
1257     else
1258     {
1259         ir->nstpcouple = ir->nstcalcenergy;
1260     }
1261     gmx_fio_do_real(fio, ir->tau_p);
1262     if (file_version <= 15)
1263     {
1264         gmx_fio_do_rvec(fio, vdum);
1265         clear_mat(ir->ref_p);
1266         for (i = 0; i < DIM; i++)
1267         {
1268             ir->ref_p[i][i] = vdum[i];
1269         }
1270     }
1271     else
1272     {
1273         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->ref_p[XX]);
1274         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->ref_p[YY]);
1275         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->ref_p[ZZ]);
1276     }
1277     if (file_version <= 15)
1278     {
1279         gmx_fio_do_rvec(fio, vdum);
1280         clear_mat(ir->compress);
1281         for (i = 0; i < DIM; i++)
1282         {
1283             ir->compress[i][i] = vdum[i];
1284         }
1285     }
1286     else
1287     {
1288         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->compress[XX]);
1289         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->compress[YY]);
1290         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->compress[ZZ]);
1291     }
1292     if (file_version >= 47)
1293     {
1294         gmx_fio_do_int(fio, ir->refcoord_scaling);
1295         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->posres_com);
1296         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->posres_comB);
1297     }
1298     else
1299     {
1300         ir->refcoord_scaling = erscNO;
1301         clear_rvec(ir->posres_com);
1302         clear_rvec(ir->posres_comB);
1303     }
1304     if ((file_version > 25) && (file_version < 79))
1305     {
1306         gmx_fio_do_int(fio, ir->andersen_seed);
1307     }
1308     else
1309     {
1310         ir->andersen_seed = 0;
1311     }
1312     if (file_version < 26)
1313     {
1314         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, bSimAnn);
1315         gmx_fio_do_real(fio, zerotemptime);
1316     }
1317
1318     if (file_version < 37)
1319     {
1320         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
1321     }
1322
1323     gmx_fio_do_real(fio, ir->shake_tol);
1324     if (file_version < 54)
1325     {
1326         gmx_fio_do_real(fio, *fudgeQQ);
1327     }
1328
1329     gmx_fio_do_int(fio, ir->efep);
1330     if (file_version <= 14 && ir->efep != efepNO)
1331     {
1332         ir->efep = efepYES;
1333     }
1334     do_fepvals(fio, ir->fepvals, bRead, file_version);
1335
1336     if (file_version >= 79)
1337     {
1338         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bSimTemp);
1339         if (ir->bSimTemp)
1340         {
1341             ir->bSimTemp = TRUE;
1342         }
1343     }
1344     else
1345     {
1346         ir->bSimTemp = FALSE;
1347     }
1348     if (ir->bSimTemp)
1349     {
1350         do_simtempvals(fio, ir->simtempvals, ir->fepvals->n_lambda, bRead, file_version);
1351     }
1352
1353     if (file_version >= 79)
1354     {
1355         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bExpanded);
1356         if (ir->bExpanded)
1357         {
1358             ir->bExpanded = TRUE;
1359         }
1360         else
1361         {
1362             ir->bExpanded = FALSE;
1363         }
1364     }
1365     if (ir->bExpanded)
1366     {
1367         do_expandedvals(fio, ir->expandedvals, ir->fepvals, bRead, file_version);
1368     }
1369     if (file_version >= 57)
1370     {
1371         gmx_fio_do_int(fio, ir->eDisre);
1372     }
1373     gmx_fio_do_int(fio, ir->eDisreWeighting);
1374     if (file_version < 22)
1375     {
1376         if (ir->eDisreWeighting == 0)
1377         {
1378             ir->eDisreWeighting = edrwEqual;
1379         }
1380         else
1381         {
1382             ir->eDisreWeighting = edrwConservative;
1383         }
1384     }
1385     gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bDisreMixed);
1386     gmx_fio_do_real(fio, ir->dr_fc);
1387     gmx_fio_do_real(fio, ir->dr_tau);
1388     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstdisreout);
1389     if (file_version >= 22)
1390     {
1391         gmx_fio_do_real(fio, ir->orires_fc);
1392         gmx_fio_do_real(fio, ir->orires_tau);
1393         gmx_fio_do_int(fio, ir->nstorireout);
1394     }
1395     else
1396     {
1397         ir->orires_fc   = 0;
1398         ir->orires_tau  = 0;
1399         ir->nstorireout = 0;
1400     }
1401
1402     /* ignore dihre_fc */
1403     if (file_version >= 26 && file_version < 79)
1404     {
1405         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
1406         if (file_version < 56)
1407         {
1408             gmx_fio_do_real(fio, rdum);
1409             gmx_fio_do_int(fio, idum);
1410         }
1411     }
1412
1413     gmx_fio_do_real(fio, ir->em_stepsize);
1414     gmx_fio_do_real(fio, ir->em_tol);
1415     if (file_version >= 22)
1416     {
1417         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bShakeSOR);
1418     }
1419     else if (bRead)
1420     {
1421         ir->bShakeSOR = TRUE;
1422     }
1423     if (file_version >= 11)
1424     {
1425         gmx_fio_do_int(fio, ir->niter);
1426     }
1427     else if (bRead)
1428     {
1429         ir->niter = 25;
1430         fprintf(stderr, "Note: niter not in run input file, setting it to %d\n",
1431                 ir->niter);
1432     }
1433     if (file_version >= 21)
1434     {
1435         gmx_fio_do_real(fio, ir->fc_stepsize);
1436     }
1437     else
1438     {
1439         ir->fc_stepsize = 0;
1440     }
1441     gmx_fio_do_int(fio, ir->eConstrAlg);
1442     gmx_fio_do_int(fio, ir->nProjOrder);
1443     gmx_fio_do_real(fio, ir->LincsWarnAngle);
1444     if (file_version <= 14)
1445     {
1446         gmx_fio_do_int(fio, idum);
1447     }
1448     if (file_version >= 26)
1449     {
1450         gmx_fio_do_int(fio, ir->nLincsIter);
1451     }
1452     else if (bRead)
1453     {
1454         ir->nLincsIter = 1;
1455         fprintf(stderr, "Note: nLincsIter not in run input file, setting it to %d\n",
1456                 ir->nLincsIter);
1457     }
1458     if (file_version < 33)
1459     {
1460         gmx_fio_do_real(fio, bd_temp);
1461     }
1462     gmx_fio_do_real(fio, ir->bd_fric);
1463     if (file_version >= tpxv_Use64BitRandomSeed)
1464     {
1465         gmx_fio_do_int64(fio, ir->ld_seed);
1466     }
1467     else
1468     {
1469         gmx_fio_do_int(fio, idum);
1470         ir->ld_seed = idum;
1471     }
1472     if (file_version >= 33)
1473     {
1474         for (i = 0; i < DIM; i++)
1475         {
1476             gmx_fio_do_rvec(fio, ir->deform[i]);
1477         }
1478     }
1479     else
1480     {
1481         for (i = 0; i < DIM; i++)
1482         {
1483             clear_rvec(ir->deform[i]);
1484         }
1485     }
1486     if (file_version >= 14)
1487     {
1488         gmx_fio_do_real(fio, ir->cos_accel);
1489     }
1490     else if (bRead)
1491     {
1492         ir->cos_accel = 0;
1493     }
1494     gmx_fio_do_int(fio, ir->userint1);
1495     gmx_fio_do_int(fio, ir->userint2);
1496     gmx_fio_do_int(fio, ir->userint3);
1497     gmx_fio_do_int(fio, ir->userint4);
1498     gmx_fio_do_real(fio, ir->userreal1);
1499     gmx_fio_do_real(fio, ir->userreal2);
1500     gmx_fio_do_real(fio, ir->userreal3);
1501     gmx_fio_do_real(fio, ir->userreal4);
1502
1503     /* AdResS stuff */
1504     if (file_version >= 77)
1505     {
1506         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bAdress);
1507         if (ir->bAdress)
1508         {
1509             if (bRead)
1510             {
1511                 snew(ir->adress, 1);
1512             }
1513             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->type);
1514             gmx_fio_do_real(fio, ir->adress->const_wf);
1515             gmx_fio_do_real(fio, ir->adress->ex_width);
1516             gmx_fio_do_real(fio, ir->adress->hy_width);
1517             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->icor);
1518             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->site);
1519             gmx_fio_do_rvec(fio, ir->adress->refs);
1520             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->n_tf_grps);
1521             gmx_fio_do_real(fio, ir->adress->ex_forcecap);
1522             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->n_energy_grps);
1523             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->do_hybridpairs);
1524
1525             if (bRead)
1526             {
1527                 snew(ir->adress->tf_table_index, ir->adress->n_tf_grps);
1528             }
1529             if (ir->adress->n_tf_grps > 0)
1530             {
1531                 gmx_fio_ndo_int(fio, ir->adress->tf_table_index, ir->adress->n_tf_grps);
1532             }
1533             if (bRead)
1534             {
1535                 snew(ir->adress->group_explicit, ir->adress->n_energy_grps);
1536             }
1537             if (ir->adress->n_energy_grps > 0)
1538             {
1539                 gmx_fio_ndo_int(fio, ir->adress->group_explicit, ir->adress->n_energy_grps);
1540             }
1541         }
1542     }
1543     else
1544     {
1545         ir->bAdress = FALSE;
1546     }
1547
1548     /* pull stuff */
1549     if (file_version >= 48)
1550     {
1551         int ePullOld = 0;
1552
1553         if (file_version >= tpxv_PullCoordTypeGeom)
1554         {
1555             gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bPull);
1556         }
1557         else
1558         {
1559             gmx_fio_do_int(fio, ePullOld);
1560             ir->bPull = (ePullOld > 0);
1561             /* We removed the first ePull=ePullNo for the enum */
1562             ePullOld -= 1;
1563         }
1564         if (ir->bPull)
1565         {
1566             if (bRead)
1567             {
1568                 snew(ir->pull, 1);
1569             }
1570             do_pull(fio, ir->pull, bRead, file_version, ePullOld);
1571         }
1572     }
1573     else
1574     {
1575         ir->bPull = FALSE;
1576     }
1577
1578     /* Enforced rotation */
1579     if (file_version >= 74)
1580     {
1581         gmx_fio_do_int(fio, ir->bRot);
1582         if (ir->bRot == TRUE)
1583         {
1584             if (bRead)
1585             {
1586                 snew(ir->rot, 1);
1587             }
1588             do_rot(fio, ir->rot, bRead);
1589         }
1590     }
1591     else
1592     {
1593         ir->bRot = FALSE;
1594     }
1595
1596     /* Interactive molecular dynamics */
1597     if (file_version >= tpxv_InteractiveMolecularDynamics)
1598     {
1599         gmx_fio_do_int(fio, ir->bIMD);
1600         if (TRUE == ir->bIMD)
1601         {
1602             if (bRead)
1603             {
1604                 snew(ir->imd, 1);
1605             }
1606             do_imd(fio, ir->imd, bRead);
1607         }
1608     }
1609     else
1610     {
1611         /* We don't support IMD sessions for old .tpr files */
1612         ir->bIMD = FALSE;
1613     }
1614
1615     /* grpopts stuff */
1616     gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.ngtc);
1617     if (file_version >= 69)
1618     {
1619         gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.nhchainlength);
1620     }
1621     else
1622     {
1623         ir->opts.nhchainlength = 1;
1624     }
1625     gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.ngacc);
1626     gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.ngfrz);
1627     gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.ngener);
1628
1629     if (bRead)
1630     {
1631         snew(ir->opts.nrdf,   ir->opts.ngtc);
1632         snew(ir->opts.ref_t,  ir->opts.ngtc);
1633         snew(ir->opts.annealing, ir->opts.ngtc);
1634         snew(ir->opts.anneal_npoints, ir->opts.ngtc);
1635         snew(ir->opts.anneal_time, ir->opts.ngtc);
1636         snew(ir->opts.anneal_temp, ir->opts.ngtc);
1637         snew(ir->opts.tau_t,  ir->opts.ngtc);
1638         snew(ir->opts.nFreeze, ir->opts.ngfrz);
1639         snew(ir->opts.acc,    ir->opts.ngacc);
1640         snew(ir->opts.egp_flags, ir->opts.ngener*ir->opts.ngener);
1641     }
1642     if (ir->opts.ngtc > 0)
1643     {
1644         if (bRead && file_version < 13)
1645         {
1646             snew(tmp, ir->opts.ngtc);
1647             gmx_fio_ndo_int(fio, tmp, ir->opts.ngtc);
1648             for (i = 0; i < ir->opts.ngtc; i++)
1649             {
1650                 ir->opts.nrdf[i] = tmp[i];
1651             }
1652             sfree(tmp);
1653         }
1654         else
1655         {
1656             gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.nrdf, ir->opts.ngtc);
1657         }
1658         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.ref_t, ir->opts.ngtc);
1659         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.tau_t, ir->opts.ngtc);
1660         if (file_version < 33 && ir->eI == eiBD)
1661         {
1662             for (i = 0; i < ir->opts.ngtc; i++)
1663             {
1664                 ir->opts.tau_t[i] = bd_temp;
1665             }
1666         }
1667     }
1668     if (ir->opts.ngfrz > 0)
1669     {
1670         gmx_fio_ndo_ivec(fio, ir->opts.nFreeze, ir->opts.ngfrz);
1671     }
1672     if (ir->opts.ngacc > 0)
1673     {
1674         gmx_fio_ndo_rvec(fio, ir->opts.acc, ir->opts.ngacc);
1675     }
1676     if (file_version >= 12)
1677     {
1678         gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.egp_flags,
1679                         ir->opts.ngener*ir->opts.ngener);
1680     }
1681
1682     if (bRead && file_version < 26)
1683     {
1684         for (i = 0; i < ir->opts.ngtc; i++)
1685         {
1686             if (bSimAnn)
1687             {
1688                 ir->opts.annealing[i]      = eannSINGLE;
1689                 ir->opts.anneal_npoints[i] = 2;
1690                 snew(ir->opts.anneal_time[i], 2);
1691                 snew(ir->opts.anneal_temp[i], 2);
1692                 /* calculate the starting/ending temperatures from reft, zerotemptime, and nsteps */
1693                 finish_t                   = ir->init_t + ir->nsteps * ir->delta_t;
1694                 init_temp                  = ir->opts.ref_t[i]*(1-ir->init_t/zerotemptime);
1695                 finish_temp                = ir->opts.ref_t[i]*(1-finish_t/zerotemptime);
1696                 ir->opts.anneal_time[i][0] = ir->init_t;
1697                 ir->opts.anneal_time[i][1] = finish_t;
1698                 ir->opts.anneal_temp[i][0] = init_temp;
1699                 ir->opts.anneal_temp[i][1] = finish_temp;
1700             }
1701             else
1702             {
1703                 ir->opts.annealing[i]      = eannNO;
1704                 ir->opts.anneal_npoints[i] = 0;
1705             }
1706         }
1707     }
1708     else
1709     {
1710         /* file version 26 or later */
1711         /* First read the lists with annealing and npoints for each group */
1712         gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.annealing, ir->opts.ngtc);
1713         gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.anneal_npoints, ir->opts.ngtc);
1714         for (j = 0; j < (ir->opts.ngtc); j++)
1715         {
1716             k = ir->opts.anneal_npoints[j];
1717             if (bRead)
1718             {
1719                 snew(ir->opts.anneal_time[j], k);
1720                 snew(ir->opts.anneal_temp[j], k);
1721             }
1722             gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.anneal_time[j], k);
1723             gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.anneal_temp[j], k);
1724         }
1725     }
1726     /* Walls */
1727     if (file_version >= 45)
1728     {
1729         gmx_fio_do_int(fio, ir->nwall);
1730         gmx_fio_do_int(fio, ir->wall_type);
1731         if (file_version >= 50)
1732         {
1733             gmx_fio_do_real(fio, ir->wall_r_linpot);
1734         }
1735         else
1736         {
1737             ir->wall_r_linpot = -1;
1738         }
1739         gmx_fio_do_int(fio, ir->wall_atomtype[0]);
1740         gmx_fio_do_int(fio, ir->wall_atomtype[1]);
1741         gmx_fio_do_real(fio, ir->wall_density[0]);
1742         gmx_fio_do_real(fio, ir->wall_density[1]);
1743         gmx_fio_do_real(fio, ir->wall_ewald_zfac);
1744     }
1745     else
1746     {
1747         ir->nwall            = 0;
1748         ir->wall_type        = 0;
1749         ir->wall_atomtype[0] = -1;
1750         ir->wall_atomtype[1] = -1;
1751         ir->wall_density[0]  = 0;
1752         ir->wall_density[1]  = 0;
1753         ir->wall_ewald_zfac  = 3;
1754     }
1755     /* Cosine stuff for electric fields */
1756     for (j = 0; (j < DIM); j++)
1757     {
1758         gmx_fio_do_int(fio, ir->ex[j].n);
1759         gmx_fio_do_int(fio, ir->et[j].n);
1760         if (bRead)
1761         {
1762             snew(ir->ex[j].a,  ir->ex[j].n);
1763             snew(ir->ex[j].phi, ir->ex[j].n);
1764             snew(ir->et[j].a,  ir->et[j].n);
1765             snew(ir->et[j].phi, ir->et[j].n);
1766         }
1767         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->ex[j].a,  ir->ex[j].n);
1768         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->ex[j].phi, ir->ex[j].n);
1769         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->et[j].a,  ir->et[j].n);
1770         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->et[j].phi, ir->et[j].n);
1771     }
1772
1773     /* Swap ions */
1774     if (file_version >= tpxv_ComputationalElectrophysiology)
1775     {
1776         gmx_fio_do_int(fio, ir->eSwapCoords);
1777         if (ir->eSwapCoords != eswapNO)
1778         {
1779             if (bRead)
1780             {
1781                 snew(ir->swap, 1);
1782             }
1783             do_swapcoords(fio, ir->swap, bRead);
1784         }
1785     }
1786
1787     /* QMMM stuff */
1788     if (file_version >= 39)
1789     {
1790         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bQMMM);
1791         gmx_fio_do_int(fio, ir->QMMMscheme);
1792         gmx_fio_do_real(fio, ir->scalefactor);
1793         gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.ngQM);
1794         if (bRead)
1795         {
1796             snew(ir->opts.QMmethod,    ir->opts.ngQM);
1797             snew(ir->opts.QMbasis,     ir->opts.ngQM);
1798             snew(ir->opts.QMcharge,    ir->opts.ngQM);
1799             snew(ir->opts.QMmult,      ir->opts.ngQM);
1800             snew(ir->opts.bSH,         ir->opts.ngQM);
1801             snew(ir->opts.CASorbitals, ir->opts.ngQM);
1802             snew(ir->opts.CASelectrons, ir->opts.ngQM);
1803             snew(ir->opts.SAon,        ir->opts.ngQM);
1804             snew(ir->opts.SAoff,       ir->opts.ngQM);
1805             snew(ir->opts.SAsteps,     ir->opts.ngQM);
1806             snew(ir->opts.bOPT,        ir->opts.ngQM);
1807             snew(ir->opts.bTS,         ir->opts.ngQM);
1808         }
1809         if (ir->opts.ngQM > 0)
1810         {
1811             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.QMmethod, ir->opts.ngQM);
1812             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.QMbasis, ir->opts.ngQM);
1813             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.QMcharge, ir->opts.ngQM);
1814             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.QMmult, ir->opts.ngQM);
1815             gmx_fio_ndo_gmx_bool(fio, ir->opts.bSH, ir->opts.ngQM);
1816             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.CASorbitals, ir->opts.ngQM);
1817             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.CASelectrons, ir->opts.ngQM);
1818             gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.SAon, ir->opts.ngQM);
1819             gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.SAoff, ir->opts.ngQM);
1820             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.SAsteps, ir->opts.ngQM);
1821             gmx_fio_ndo_gmx_bool(fio, ir->opts.bOPT, ir->opts.ngQM);
1822             gmx_fio_ndo_gmx_bool(fio, ir->opts.bTS, ir->opts.ngQM);
1823         }
1824         /* end of QMMM stuff */
1825     }
1826 }
1827
1828
1829 static void do_harm(t_fileio *fio, t_iparams *iparams)
1830 {
1831     gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.rA);
1832     gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.krA);
1833     gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.rB);
1834     gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.krB);
1835 }
1836
1837 void do_iparams(t_fileio *fio, t_functype ftype, t_iparams *iparams,
1838                 gmx_bool bRead, int file_version)
1839 {
1840     int      idum;
1841     real     rdum;
1842
1843     switch (ftype)
1844     {
1845         case F_ANGLES:
1846         case F_G96ANGLES:
1847         case F_BONDS:
1848         case F_G96BONDS:
1849         case F_HARMONIC:
1850         case F_IDIHS:
1851             do_harm(fio, iparams);
1852             if ((ftype == F_ANGRES || ftype == F_ANGRESZ) && bRead)
1853             {
1854                 /* Correct incorrect storage of parameters */
1855                 iparams->pdihs.phiB = iparams->pdihs.phiA;
1856                 iparams->pdihs.cpB  = iparams->pdihs.cpA;
1857             }
1858             break;
1859         case F_RESTRANGLES:
1860             gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.rA);
1861             gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.krA);
1862             break;
1863         case F_LINEAR_ANGLES:
1864             gmx_fio_do_real(fio, iparams->linangle.klinA);
1865             gmx_fio_do_real(fio, iparams->linangle.aA);
1866             gmx_fio_do_real(fio, iparams->linangle.klinB);
1867             gmx_fio_do_real(fio, iparams->linangle.aB);
1868             break;
1869         case F_FENEBONDS:
1870             gmx_fio_do_real(fio, iparams->fene.bm);
1871             gmx_fio_do_real(fio, iparams->fene.kb);
1872             break;
1873
1874         case F_RESTRBONDS:
1875             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.lowA);
1876             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.up1A);
1877             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.up2A);
1878             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.kA);
1879             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.lowB);
1880             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.up1B);
1881             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.up2B);
1882             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.kB);
1883             break;
1884         case F_TABBONDS:
1885         case F_TABBONDSNC:
1886         case F_TABANGLES:
1887         case F_TABDIHS:
1888             gmx_fio_do_real(fio, iparams->tab.kA);
1889             gmx_fio_do_int(fio, iparams->tab.table);
1890             gmx_fio_do_real(fio, iparams->tab.kB);
1891             break;
1892         case F_CROSS_BOND_BONDS:
1893             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_bb.r1e);
1894             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_bb.r2e);
1895             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_bb.krr);
1896             break;
1897         case F_CROSS_BOND_ANGLES:
1898             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_ba.r1e);
1899             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_ba.r2e);
1900             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_ba.r3e);
1901             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_ba.krt);
1902             break;
1903         case F_UREY_BRADLEY:
1904             gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.thetaA);
1905             gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.kthetaA);
1906             gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.r13A);
1907             gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.kUBA);
1908             if (file_version >= 79)
1909             {
1910                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.thetaB);
1911                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.kthetaB);
1912                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.r13B);
1913                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.kUBB);
1914             }
1915             else
1916             {
1917                 iparams->u_b.thetaB  = iparams->u_b.thetaA;
1918                 iparams->u_b.kthetaB = iparams->u_b.kthetaA;
1919                 iparams->u_b.r13B    = iparams->u_b.r13A;
1920                 iparams->u_b.kUBB    = iparams->u_b.kUBA;
1921             }
1922             break;
1923         case F_QUARTIC_ANGLES:
1924             gmx_fio_do_real(fio, iparams->qangle.theta);
1925             gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->qangle.c, 5);
1926             break;
1927         case F_BHAM:
1928             gmx_fio_do_real(fio, iparams->bham.a);
1929             gmx_fio_do_real(fio, iparams->bham.b);
1930             gmx_fio_do_real(fio, iparams->bham.c);
1931             break;
1932         case F_MORSE:
1933             gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.b0A);
1934             gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.cbA);
1935             gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.betaA);
1936             if (file_version >= 79)
1937             {
1938                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.b0B);
1939                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.cbB);
1940                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.betaB);
1941             }
1942             else
1943             {
1944                 iparams->morse.b0B   = iparams->morse.b0A;
1945                 iparams->morse.cbB   = iparams->morse.cbA;
1946                 iparams->morse.betaB = iparams->morse.betaA;
1947             }
1948             break;
1949         case F_CUBICBONDS:
1950             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cubic.b0);
1951             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cubic.kb);
1952             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cubic.kcub);
1953             break;
1954         case F_CONNBONDS:
1955             break;
1956         case F_POLARIZATION:
1957             gmx_fio_do_real(fio, iparams->polarize.alpha);
1958             break;
1959         case F_ANHARM_POL:
1960             gmx_fio_do_real(fio, iparams->anharm_polarize.alpha);
1961             gmx_fio_do_real(fio, iparams->anharm_polarize.drcut);
1962             gmx_fio_do_real(fio, iparams->anharm_polarize.khyp);
1963             break;
1964         case F_WATER_POL:
1965             if (file_version < 31)
1966             {
1967                 gmx_fatal(FARGS, "Old tpr files with water_polarization not supported. Make a new.");
1968             }
1969             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.al_x);
1970             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.al_y);
1971             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.al_z);
1972             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.rOH);
1973             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.rHH);
1974             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.rOD);
1975             break;
1976         case F_THOLE_POL:
1977             gmx_fio_do_real(fio, iparams->thole.a);
1978             gmx_fio_do_real(fio, iparams->thole.alpha1);
1979             gmx_fio_do_real(fio, iparams->thole.alpha2);
1980             gmx_fio_do_real(fio, iparams->thole.rfac);
1981             break;
1982         case F_LJ:
1983             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj.c6);
1984             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj.c12);
1985             break;
1986         case F_LJ14:
1987             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj14.c6A);
1988             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj14.c12A);
1989             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj14.c6B);
1990             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj14.c12B);
1991             break;
1992         case F_LJC14_Q:
1993             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljc14.fqq);
1994             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljc14.qi);
1995             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljc14.qj);
1996             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljc14.c6);
1997             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljc14.c12);
1998             break;
1999         case F_LJC_PAIRS_NB:
2000             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljcnb.qi);
2001             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljcnb.qj);
2002             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljcnb.c6);
2003             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljcnb.c12);
2004             break;
2005         case F_PDIHS:
2006         case F_PIDIHS:
2007         case F_ANGRES:
2008         case F_ANGRESZ:
2009             gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.phiA);
2010             gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.cpA);
2011             if ((ftype == F_ANGRES || ftype == F_ANGRESZ) && file_version < 42)
2012             {
2013                 /* Read the incorrectly stored multiplicity */
2014                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.rB);
2015                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.krB);
2016                 iparams->pdihs.phiB = iparams->pdihs.phiA;
2017                 iparams->pdihs.cpB  = iparams->pdihs.cpA;
2018             }
2019             else
2020             {
2021                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.phiB);
2022                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.cpB);
2023                 gmx_fio_do_int(fio, iparams->pdihs.mult);
2024             }
2025             break;
2026         case F_RESTRDIHS:
2027             gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.phiA);
2028             gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.cpA);
2029             break;
2030         case F_DISRES:
2031             gmx_fio_do_int(fio, iparams->disres.label);
2032             gmx_fio_do_int(fio, iparams->disres.type);
2033             gmx_fio_do_real(fio, iparams->disres.low);
2034             gmx_fio_do_real(fio, iparams->disres.up1);
2035             gmx_fio_do_real(fio, iparams->disres.up2);
2036             gmx_fio_do_real(fio, iparams->disres.kfac);
2037             break;
2038         case F_ORIRES:
2039             gmx_fio_do_int(fio, iparams->orires.ex);
2040             gmx_fio_do_int(fio, iparams->orires.label);
2041             gmx_fio_do_int(fio, iparams->orires.power);
2042             gmx_fio_do_real(fio, iparams->orires.c);
2043             gmx_fio_do_real(fio, iparams->orires.obs);
2044             gmx_fio_do_real(fio, iparams->orires.kfac);
2045             break;
2046         case F_DIHRES:
2047             if (file_version < 82)
2048             {
2049                 gmx_fio_do_int(fio, idum);
2050                 gmx_fio_do_int(fio, idum);
2051             }
2052             gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.phiA);
2053             gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.dphiA);
2054             gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.kfacA);
2055             if (file_version >= 82)
2056             {
2057                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.phiB);
2058                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.dphiB);
2059                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.kfacB);
2060             }
2061             else
2062             {
2063                 iparams->dihres.phiB  = iparams->dihres.phiA;
2064                 iparams->dihres.dphiB = iparams->dihres.dphiA;
2065                 iparams->dihres.kfacB = iparams->dihres.kfacA;
2066             }
2067             break;
2068         case F_POSRES:
2069             gmx_fio_do_rvec(fio, iparams->posres.pos0A);
2070             gmx_fio_do_rvec(fio, iparams->posres.fcA);
2071             if (bRead && file_version < 27)
2072             {
2073                 copy_rvec(iparams->posres.pos0A, iparams->posres.pos0B);
2074                 copy_rvec(iparams->posres.fcA, iparams->posres.fcB);
2075             }
2076             else
2077             {
2078                 gmx_fio_do_rvec(fio, iparams->posres.pos0B);
2079                 gmx_fio_do_rvec(fio, iparams->posres.fcB);
2080             }
2081             break;
2082         case F_FBPOSRES:
2083             gmx_fio_do_int(fio, iparams->fbposres.geom);
2084             gmx_fio_do_rvec(fio, iparams->fbposres.pos0);
2085             gmx_fio_do_real(fio, iparams->fbposres.r);
2086             gmx_fio_do_real(fio, iparams->fbposres.k);
2087             break;
2088         case F_CBTDIHS:
2089             gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->cbtdihs.cbtcA, NR_CBTDIHS);
2090             break;
2091         case F_RBDIHS:
2092             gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->rbdihs.rbcA, NR_RBDIHS);
2093             if (file_version >= 25)
2094             {
2095                 gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->rbdihs.rbcB, NR_RBDIHS);
2096             }
2097             break;
2098         case F_FOURDIHS:
2099             /* Fourier dihedrals are internally represented
2100              * as Ryckaert-Bellemans since those are faster to compute.
2101              */
2102             gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->rbdihs.rbcA, NR_RBDIHS);
2103             gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->rbdihs.rbcB, NR_RBDIHS);
2104             break;
2105         case F_CONSTR:
2106         case F_CONSTRNC:
2107             gmx_fio_do_real(fio, iparams->constr.dA);
2108             gmx_fio_do_real(fio, iparams->constr.dB);
2109             break;
2110         case F_SETTLE:
2111             gmx_fio_do_real(fio, iparams->settle.doh);
2112             gmx_fio_do_real(fio, iparams->settle.dhh);
2113             break;
2114         case F_VSITE2:
2115             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.a);
2116             break;
2117         case F_VSITE3:
2118         case F_VSITE3FD:
2119         case F_VSITE3FAD:
2120             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.a);
2121             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.b);
2122             break;
2123         case F_VSITE3OUT:
2124         case F_VSITE4FD:
2125         case F_VSITE4FDN:
2126             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.a);
2127             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.b);
2128             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.c);
2129             break;
2130         case F_VSITEN:
2131             gmx_fio_do_int(fio, iparams->vsiten.n);
2132             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsiten.a);
2133             break;
2134         case F_GB12:
2135         case F_GB13:
2136         case F_GB14:
2137             /* We got rid of some parameters in version 68 */
2138             if (bRead && file_version < 68)
2139             {
2140                 gmx_fio_do_real(fio, rdum);
2141                 gmx_fio_do_real(fio, rdum);
2142                 gmx_fio_do_real(fio, rdum);
2143                 gmx_fio_do_real(fio, rdum);
2144             }
2145             gmx_fio_do_real(fio, iparams->gb.sar);
2146             gmx_fio_do_real(fio, iparams->gb.st);
2147             gmx_fio_do_real(fio, iparams->gb.pi);
2148             gmx_fio_do_real(fio, iparams->gb.gbr);
2149             gmx_fio_do_real(fio, iparams->gb.bmlt);
2150             break;
2151         case F_CMAP:
2152             gmx_fio_do_int(fio, iparams->cmap.cmapA);
2153             gmx_fio_do_int(fio, iparams->cmap.cmapB);
2154             break;
2155         default:
2156             gmx_fatal(FARGS, "unknown function type %d (%s) in %s line %d",
2157                       ftype, interaction_function[ftype].name, __FILE__, __LINE__);
2158     }
2159 }
2160
2161 static void do_ilist(t_fileio *fio, t_ilist *ilist, gmx_bool bRead, int file_version)
2162 {
2163     int      i, k, idum;
2164
2165     if (file_version < 44)
2166     {
2167         for (i = 0; i < MAXNODES; i++)
2168         {
2169             gmx_fio_do_int(fio, idum);
2170         }
2171     }
2172     gmx_fio_do_int(fio, ilist->nr);
2173     if (bRead)
2174     {
2175         snew(ilist->iatoms, ilist->nr);
2176     }
2177     gmx_fio_ndo_int(fio, ilist->iatoms, ilist->nr);
2178 }
2179
2180 static void do_ffparams(t_fileio *fio, gmx_ffparams_t *ffparams,
2181                         gmx_bool bRead, int file_version)
2182 {
2183     int          idum, i, j;
2184     unsigned int k;
2185
2186     gmx_fio_do_int(fio, ffparams->atnr);
2187     if (file_version < 57)
2188     {
2189         gmx_fio_do_int(fio, idum);
2190     }
2191     gmx_fio_do_int(fio, ffparams->ntypes);
2192     if (bRead && debug)
2193     {
2194         fprintf(debug, "ffparams->atnr = %d, ntypes = %d\n",
2195                 ffparams->atnr, ffparams->ntypes);
2196     }
2197     if (bRead)
2198     {
2199         snew(ffparams->functype, ffparams->ntypes);
2200         snew(ffparams->iparams, ffparams->ntypes);
2201     }
2202     /* Read/write all the function types */
2203     gmx_fio_ndo_int(fio, ffparams->functype, ffparams->ntypes);
2204     if (bRead && debug)
2205     {
2206         pr_ivec(debug, 0, "functype", ffparams->functype, ffparams->ntypes, TRUE);
2207     }
2208
2209     if (file_version >= 66)
2210     {
2211         gmx_fio_do_double(fio, ffparams->reppow);
2212     }
2213     else
2214     {
2215         ffparams->reppow = 12.0;
2216     }
2217
2218     if (file_version >= 57)
2219     {
2220         gmx_fio_do_real(fio, ffparams->fudgeQQ);
2221     }
2222
2223     /* Check whether all these function types are supported by the code.
2224      * In practice the code is backwards compatible, which means that the
2225      * numbering may have to be altered from old numbering to new numbering
2226      */
2227     for (i = 0; (i < ffparams->ntypes); i++)
2228     {
2229         if (bRead)
2230         {
2231             /* Loop over file versions */
2232             for (k = 0; (k < NFTUPD); k++)
2233             {
2234                 /* Compare the read file_version to the update table */
2235                 if ((file_version < ftupd[k].fvnr) &&
2236                     (ffparams->functype[i] >= ftupd[k].ftype))
2237                 {
2238                     ffparams->functype[i] += 1;
2239                     if (debug)
2240                     {
2241                         fprintf(debug, "Incrementing function type %d to %d (due to %s)\n",
2242                                 i, ffparams->functype[i],
2243                                 interaction_function[ftupd[k].ftype].longname);
2244                         fflush(debug);
2245                     }
2246                 }
2247             }
2248         }
2249
2250         do_iparams(fio, ffparams->functype[i], &ffparams->iparams[i], bRead,
2251                    file_version);
2252         if (bRead && debug)
2253         {
2254             pr_iparams(debug, ffparams->functype[i], &ffparams->iparams[i]);
2255         }
2256     }
2257 }
2258
2259 static void add_settle_atoms(t_ilist *ilist)
2260 {
2261     int i;
2262
2263     /* Settle used to only store the first atom: add the other two */
2264     srenew(ilist->iatoms, 2*ilist->nr);
2265     for (i = ilist->nr/2-1; i >= 0; i--)
2266     {
2267         ilist->iatoms[4*i+0] = ilist->iatoms[2*i+0];
2268         ilist->iatoms[4*i+1] = ilist->iatoms[2*i+1];
2269         ilist->iatoms[4*i+2] = ilist->iatoms[2*i+1] + 1;
2270         ilist->iatoms[4*i+3] = ilist->iatoms[2*i+1] + 2;
2271     }
2272     ilist->nr = 2*ilist->nr;
2273 }
2274
2275 static void do_ilists(t_fileio *fio, t_ilist *ilist, gmx_bool bRead,
2276                       int file_version)
2277 {
2278     int          i, j, renum[F_NRE];
2279     gmx_bool     bClear;
2280     unsigned int k;
2281
2282     for (j = 0; (j < F_NRE); j++)
2283     {
2284         bClear = FALSE;
2285         if (bRead)
2286         {
2287             for (k = 0; k < NFTUPD; k++)
2288             {
2289                 if ((file_version < ftupd[k].fvnr) && (j == ftupd[k].ftype))
2290                 {
2291                     bClear = TRUE;
2292                 }
2293             }
2294         }
2295         if (bClear)
2296         {
2297             ilist[j].nr     = 0;
2298             ilist[j].iatoms = NULL;
2299         }
2300         else
2301         {
2302             do_ilist(fio, &ilist[j], bRead, file_version);
2303             if (file_version < 78 && j == F_SETTLE && ilist[j].nr > 0)
2304             {
2305                 add_settle_atoms(&ilist[j]);
2306             }
2307         }
2308         /*
2309            if (bRead && gmx_debug_at)
2310            pr_ilist(debug,0,interaction_function[j].longname,
2311                functype,&ilist[j],TRUE);
2312          */
2313     }
2314 }
2315
2316 static void do_idef(t_fileio *fio, gmx_ffparams_t *ffparams, gmx_moltype_t *molt,
2317                     gmx_bool bRead, int file_version)
2318 {
2319     do_ffparams(fio, ffparams, bRead, file_version);
2320
2321     if (file_version >= 54)
2322     {
2323         gmx_fio_do_real(fio, ffparams->fudgeQQ);
2324     }
2325
2326     do_ilists(fio, molt->ilist, bRead, file_version);
2327 }
2328
2329 static void do_block(t_fileio *fio, t_block *block, gmx_bool bRead, int file_version)
2330 {
2331     int      i, idum, dum_nra, *dum_a;
2332
2333     if (file_version < 44)
2334     {
2335         for (i = 0; i < MAXNODES; i++)
2336         {
2337             gmx_fio_do_int(fio, idum);
2338         }
2339     }
2340     gmx_fio_do_int(fio, block->nr);
2341     if (file_version < 51)
2342     {
2343         gmx_fio_do_int(fio, dum_nra);
2344     }
2345     if (bRead)
2346     {
2347         if ((block->nalloc_index > 0) && (NULL != block->index))
2348         {
2349             sfree(block->index);
2350         }
2351         block->nalloc_index = block->nr+1;
2352         snew(block->index, block->nalloc_index);
2353     }
2354     gmx_fio_ndo_int(fio, block->index, block->nr+1);
2355
2356     if (file_version < 51 && dum_nra > 0)
2357     {
2358         snew(dum_a, dum_nra);
2359         gmx_fio_ndo_int(fio, dum_a, dum_nra);
2360         sfree(dum_a);
2361     }
2362 }
2363
2364 static void do_blocka(t_fileio *fio, t_blocka *block, gmx_bool bRead,
2365                       int file_version)
2366 {
2367     int      i, idum;
2368
2369     if (file_version < 44)
2370     {
2371         for (i = 0; i < MAXNODES; i++)
2372         {
2373             gmx_fio_do_int(fio, idum);
2374         }
2375     }
2376     gmx_fio_do_int(fio, block->nr);
2377     gmx_fio_do_int(fio, block->nra);
2378     if (bRead)
2379     {
2380         block->nalloc_index = block->nr+1;
2381         snew(block->index, block->nalloc_index);
2382         block->nalloc_a = block->nra;
2383         snew(block->a, block->nalloc_a);
2384     }
2385     gmx_fio_ndo_int(fio, block->index, block->nr+1);
2386     gmx_fio_ndo_int(fio, block->a, block->nra);
2387 }
2388
2389 /* This is a primitive routine to make it possible to translate atomic numbers
2390  * to element names when reading TPR files, without making the Gromacs library
2391  * directory a dependency on mdrun (which is the case if we need elements.dat).
2392  */
2393 static const char *
2394 atomicnumber_to_element(int atomicnumber)
2395 {
2396     const char * p;
2397
2398     /* This does not have to be complete, so we only include elements likely
2399      * to occur in PDB files.
2400      */
2401     switch (atomicnumber)
2402     {
2403         case 1:  p = "H";  break;
2404         case 5:  p = "B";  break;
2405         case 6:  p = "C";  break;
2406         case 7:  p = "N";  break;
2407         case 8:  p = "O";  break;
2408         case 9:  p = "F";  break;
2409         case 11: p = "Na"; break;
2410         case 12: p = "Mg"; break;
2411         case 15: p = "P";  break;
2412         case 16: p = "S";  break;
2413         case 17: p = "Cl"; break;
2414         case 18: p = "Ar"; break;
2415         case 19: p = "K";  break;
2416         case 20: p = "Ca"; break;
2417         case 25: p = "Mn"; break;
2418         case 26: p = "Fe"; break;
2419         case 28: p = "Ni"; break;
2420         case 29: p = "Cu"; break;
2421         case 30: p = "Zn"; break;
2422         case 35: p = "Br"; break;
2423         case 47: p = "Ag"; break;
2424         default: p = "";   break;
2425     }
2426     return p;
2427 }
2428
2429
2430 static void do_atom(t_fileio *fio, t_atom *atom, int ngrp, gmx_bool bRead,
2431                     int file_version, gmx_groups_t *groups, int atnr)
2432 {
2433     int    i, myngrp;
2434     char * p_elem;
2435
2436     gmx_fio_do_real(fio, atom->m);
2437     gmx_fio_do_real(fio, atom->q);
2438     gmx_fio_do_real(fio, atom->mB);
2439     gmx_fio_do_real(fio, atom->qB);
2440     gmx_fio_do_ushort(fio, atom->type);
2441     gmx_fio_do_ushort(fio, atom->typeB);
2442     gmx_fio_do_int(fio, atom->ptype);
2443     gmx_fio_do_int(fio, atom->resind);
2444     if (file_version >= 52)
2445     {
2446         gmx_fio_do_int(fio, atom->atomnumber);
2447         if (bRead)
2448         {
2449             /* Set element string from atomic number if present.
2450              * This routine returns an empty string if the name is not found.
2451              */
2452             strncpy(atom->elem, atomicnumber_to_element(atom->atomnumber), 4);
2453             /* avoid warnings about potentially unterminated string */
2454             atom->elem[3] = '\0';
2455         }
2456     }
2457     else if (bRead)
2458     {
2459         atom->atomnumber = NOTSET;
2460     }
2461     if (file_version < 23)
2462     {
2463         myngrp = 8;
2464     }
2465     else if (file_version < 39)
2466     {
2467         myngrp = 9;
2468     }
2469     else
2470     {
2471         myngrp = ngrp;
2472     }
2473
2474     if (file_version < 57)
2475     {
2476         unsigned char uchar[egcNR];
2477         gmx_fio_ndo_uchar(fio, uchar, myngrp);
2478         for (i = myngrp; (i < ngrp); i++)
2479         {
2480             uchar[i] = 0;
2481         }
2482         /* Copy the old data format to the groups struct */
2483         for (i = 0; i < ngrp; i++)
2484         {
2485             groups->grpnr[i][atnr] = uchar[i];
2486         }
2487     }
2488 }
2489
2490 static void do_grps(t_fileio *fio, int ngrp, t_grps grps[], gmx_bool bRead,
2491                     int file_version)
2492 {
2493     int      i, j, myngrp;
2494
2495     if (file_version < 23)
2496     {
2497         myngrp = 8;
2498     }
2499     else if (file_version < 39)
2500     {
2501         myngrp = 9;
2502     }
2503     else
2504     {
2505         myngrp = ngrp;
2506     }
2507
2508     for (j = 0; (j < ngrp); j++)
2509     {
2510         if (j < myngrp)
2511         {
2512             gmx_fio_do_int(fio, grps[j].nr);
2513             if (bRead)
2514             {
2515                 snew(grps[j].nm_ind, grps[j].nr);
2516             }
2517             gmx_fio_ndo_int(fio, grps[j].nm_ind, grps[j].nr);
2518         }
2519         else
2520         {
2521             grps[j].nr = 1;
2522             snew(grps[j].nm_ind, grps[j].nr);
2523         }
2524     }
2525 }
2526
2527 static void do_symstr(t_fileio *fio, char ***nm, gmx_bool bRead, t_symtab *symtab)
2528 {
2529     int ls;
2530
2531     if (bRead)
2532     {
2533         gmx_fio_do_int(fio, ls);
2534         *nm = get_symtab_handle(symtab, ls);
2535     }
2536     else
2537     {
2538         ls = lookup_symtab(symtab, *nm);
2539         gmx_fio_do_int(fio, ls);
2540     }
2541 }
2542
2543 static void do_strstr(t_fileio *fio, int nstr, char ***nm, gmx_bool bRead,
2544                       t_symtab *symtab)
2545 {
2546     int  j;
2547
2548     for (j = 0; (j < nstr); j++)
2549     {
2550         do_symstr(fio, &(nm[j]), bRead, symtab);
2551     }
2552 }
2553
2554 static void do_resinfo(t_fileio *fio, int n, t_resinfo *ri, gmx_bool bRead,
2555                        t_symtab *symtab, int file_version)
2556 {
2557     int  j;
2558
2559     for (j = 0; (j < n); j++)
2560     {
2561         do_symstr(fio, &(ri[j].name), bRead, symtab);
2562         if (file_version >= 63)
2563         {
2564             gmx_fio_do_int(fio, ri[j].nr);
2565             gmx_fio_do_uchar(fio, ri[j].ic);
2566         }
2567         else
2568         {
2569             ri[j].nr = j + 1;
2570             ri[j].ic = ' ';
2571         }
2572     }
2573 }
2574
2575 static void do_atoms(t_fileio *fio, t_atoms *atoms, gmx_bool bRead, t_symtab *symtab,
2576                      int file_version,
2577                      gmx_groups_t *groups)
2578 {
2579     int i;
2580
2581     gmx_fio_do_int(fio, atoms->nr);
2582     gmx_fio_do_int(fio, atoms->nres);
2583     if (file_version < 57)
2584     {
2585         gmx_fio_do_int(fio, groups->ngrpname);
2586         for (i = 0; i < egcNR; i++)
2587         {
2588             groups->ngrpnr[i] = atoms->nr;
2589             snew(groups->grpnr[i], groups->ngrpnr[i]);
2590         }
2591     }
2592     if (bRead)
2593     {
2594         snew(atoms->atom, atoms->nr);
2595         snew(atoms->atomname, atoms->nr);
2596         snew(atoms->atomtype, atoms->nr);
2597         snew(atoms->atomtypeB, atoms->nr);
2598         snew(atoms->resinfo, atoms->nres);
2599         if (file_version < 57)
2600         {
2601             snew(groups->grpname, groups->ngrpname);
2602         }
2603         atoms->pdbinfo = NULL;
2604     }
2605     for (i = 0; (i < atoms->nr); i++)
2606     {
2607         do_atom(fio, &atoms->atom[i], egcNR, bRead, file_version, groups, i);
2608     }
2609     do_strstr(fio, atoms->nr, atoms->atomname, bRead, symtab);
2610     if (bRead && (file_version <= 20))
2611     {
2612         for (i = 0; i < atoms->nr; i++)
2613         {
2614             atoms->atomtype[i]  = put_symtab(symtab, "?");
2615             atoms->atomtypeB[i] = put_symtab(symtab, "?");
2616         }
2617     }
2618     else
2619     {
2620         do_strstr(fio, atoms->nr, atoms->atomtype, bRead, symtab);
2621         do_strstr(fio, atoms->nr, atoms->atomtypeB, bRead, symtab);
2622     }
2623     do_resinfo(fio, atoms->nres, atoms->resinfo, bRead, symtab, file_version);
2624
2625     if (file_version < 57)
2626     {
2627         do_strstr(fio, groups->ngrpname, groups->grpname, bRead, symtab);
2628
2629         do_grps(fio, egcNR, groups->grps, bRead, file_version);
2630     }
2631 }
2632
2633 static void do_groups(t_fileio *fio, gmx_groups_t *groups,
2634                       gmx_bool bRead, t_symtab *symtab,
2635                       int file_version)
2636 {
2637     int      g, n, i;
2638
2639     do_grps(fio, egcNR, groups->grps, bRead, file_version);
2640     gmx_fio_do_int(fio, groups->ngrpname);
2641     if (bRead)
2642     {
2643         snew(groups->grpname, groups->ngrpname);
2644     }
2645     do_strstr(fio, groups->ngrpname, groups->grpname, bRead, symtab);
2646     for (g = 0; g < egcNR; g++)
2647     {
2648         gmx_fio_do_int(fio, groups->ngrpnr[g]);
2649         if (groups->ngrpnr[g] == 0)
2650         {
2651             if (bRead)
2652             {
2653                 groups->grpnr[g] = NULL;
2654             }
2655         }
2656         else
2657         {
2658             if (bRead)
2659             {
2660                 snew(groups->grpnr[g], groups->ngrpnr[g]);
2661             }
2662             gmx_fio_ndo_uchar(fio, groups->grpnr[g], groups->ngrpnr[g]);
2663         }
2664     }
2665 }
2666
2667 static void do_atomtypes(t_fileio *fio, t_atomtypes *atomtypes, gmx_bool bRead,
2668                          int file_version)
2669 {
2670     int      i, j;
2671
2672     if (file_version > 25)
2673     {
2674         gmx_fio_do_int(fio, atomtypes->nr);
2675         j = atomtypes->nr;
2676         if (bRead)
2677         {
2678             snew(atomtypes->radius, j);
2679             snew(atomtypes->vol, j);
2680             snew(atomtypes->surftens, j);
2681             snew(atomtypes->atomnumber, j);
2682             snew(atomtypes->gb_radius, j);
2683             snew(atomtypes->S_hct, j);
2684         }
2685         gmx_fio_ndo_real(fio, atomtypes->radius, j);
2686         gmx_fio_ndo_real(fio, atomtypes->vol, j);
2687         gmx_fio_ndo_real(fio, atomtypes->surftens, j);
2688         if (file_version >= 40)
2689         {
2690             gmx_fio_ndo_int(fio, atomtypes->atomnumber, j);
2691         }
2692         if (file_version >= 60)
2693         {
2694             gmx_fio_ndo_real(fio, atomtypes->gb_radius, j);
2695             gmx_fio_ndo_real(fio, atomtypes->S_hct, j);
2696         }
2697     }
2698     else
2699     {
2700         /* File versions prior to 26 cannot do GBSA,
2701          * so they dont use this structure
2702          */
2703         atomtypes->nr         = 0;
2704         atomtypes->radius     = NULL;
2705         atomtypes->vol        = NULL;
2706         atomtypes->surftens   = NULL;
2707         atomtypes->atomnumber = NULL;
2708         atomtypes->gb_radius  = NULL;
2709         atomtypes->S_hct      = NULL;
2710     }
2711 }
2712
2713 static void do_symtab(t_fileio *fio, t_symtab *symtab, gmx_bool bRead)
2714 {
2715     int       i, nr;
2716     t_symbuf *symbuf;
2717     char      buf[STRLEN];
2718
2719     gmx_fio_do_int(fio, symtab->nr);
2720     nr     = symtab->nr;
2721     if (bRead)
2722     {
2723         snew(symtab->symbuf, 1);
2724         symbuf          = symtab->symbuf;
2725         symbuf->bufsize = nr;
2726         snew(symbuf->buf, nr);
2727         for (i = 0; (i < nr); i++)
2728         {
2729             gmx_fio_do_string(fio, buf);
2730             symbuf->buf[i] = gmx_strdup(buf);
2731         }
2732     }
2733     else
2734     {
2735         symbuf = symtab->symbuf;
2736         while (symbuf != NULL)
2737         {
2738             for (i = 0; (i < symbuf->bufsize) && (i < nr); i++)
2739             {
2740                 gmx_fio_do_string(fio, symbuf->buf[i]);
2741             }
2742             nr    -= i;
2743             symbuf = symbuf->next;
2744         }
2745         if (nr != 0)
2746         {
2747             gmx_fatal(FARGS, "nr of symtab strings left: %d", nr);
2748         }
2749     }
2750 }
2751
2752 static void do_cmap(t_fileio *fio, gmx_cmap_t *cmap_grid, gmx_bool bRead)
2753 {
2754     int i, j, ngrid, gs, nelem;
2755
2756     gmx_fio_do_int(fio, cmap_grid->ngrid);
2757     gmx_fio_do_int(fio, cmap_grid->grid_spacing);
2758
2759     ngrid = cmap_grid->ngrid;
2760     gs    = cmap_grid->grid_spacing;
2761     nelem = gs * gs;
2762
2763     if (bRead)
2764     {
2765         snew(cmap_grid->cmapdata, ngrid);
2766
2767         for (i = 0; i < cmap_grid->ngrid; i++)
2768         {
2769             snew(cmap_grid->cmapdata[i].cmap, 4*nelem);
2770         }
2771     }
2772
2773     for (i = 0; i < cmap_grid->ngrid; i++)
2774     {
2775         for (j = 0; j < nelem; j++)
2776         {
2777             gmx_fio_do_real(fio, cmap_grid->cmapdata[i].cmap[j*4]);
2778             gmx_fio_do_real(fio, cmap_grid->cmapdata[i].cmap[j*4+1]);
2779             gmx_fio_do_real(fio, cmap_grid->cmapdata[i].cmap[j*4+2]);
2780             gmx_fio_do_real(fio, cmap_grid->cmapdata[i].cmap[j*4+3]);
2781         }
2782     }
2783 }
2784
2785
2786 void tpx_make_chain_identifiers(t_atoms *atoms, t_block *mols)
2787 {
2788     int  m, a, a0, a1, r;
2789     char c, chainid;
2790     int  chainnum;
2791
2792     /* We always assign a new chain number, but save the chain id characters
2793      * for larger molecules.
2794      */
2795 #define CHAIN_MIN_ATOMS 15
2796
2797     chainnum = 0;
2798     chainid  = 'A';
2799     for (m = 0; m < mols->nr; m++)
2800     {
2801         a0 = mols->index[m];
2802         a1 = mols->index[m+1];
2803         if ((a1-a0 >= CHAIN_MIN_ATOMS) && (chainid <= 'Z'))
2804         {
2805             c = chainid;
2806             chainid++;
2807         }
2808         else
2809         {
2810             c = ' ';
2811         }
2812         for (a = a0; a < a1; a++)
2813         {
2814             atoms->resinfo[atoms->atom[a].resind].chainnum = chainnum;
2815             atoms->resinfo[atoms->atom[a].resind].chainid  = c;
2816         }
2817         chainnum++;
2818     }
2819
2820     /* Blank out the chain id if there was only one chain */
2821     if (chainid == 'B')
2822     {
2823         for (r = 0; r < atoms->nres; r++)
2824         {
2825             atoms->resinfo[r].chainid = ' ';
2826         }
2827     }
2828 }
2829
2830 static void do_moltype(t_fileio *fio, gmx_moltype_t *molt, gmx_bool bRead,
2831                        t_symtab *symtab, int file_version,
2832                        gmx_groups_t *groups)
2833 {
2834     int i;
2835
2836     if (file_version >= 57)
2837     {
2838         do_symstr(fio, &(molt->name), bRead, symtab);
2839     }
2840
2841     do_atoms(fio, &molt->atoms, bRead, symtab, file_version, groups);
2842
2843     if (bRead && gmx_debug_at)
2844     {
2845         pr_atoms(debug, 0, "atoms", &molt->atoms, TRUE);
2846     }
2847
2848     if (file_version >= 57)
2849     {
2850         do_ilists(fio, molt->ilist, bRead, file_version);
2851
2852         do_block(fio, &molt->cgs, bRead, file_version);
2853         if (bRead && gmx_debug_at)
2854         {
2855             pr_block(debug, 0, "cgs", &molt->cgs, TRUE);
2856         }
2857     }
2858
2859     /* This used to be in the atoms struct */
2860     do_blocka(fio, &molt->excls, bRead, file_version);
2861 }
2862
2863 static void do_molblock(t_fileio *fio, gmx_molblock_t *molb, gmx_bool bRead)
2864 {
2865     int i;
2866
2867     gmx_fio_do_int(fio, molb->type);
2868     gmx_fio_do_int(fio, molb->nmol);
2869     gmx_fio_do_int(fio, molb->natoms_mol);
2870     /* Position restraint coordinates */
2871     gmx_fio_do_int(fio, molb->nposres_xA);
2872     if (molb->nposres_xA > 0)
2873     {
2874         if (bRead)
2875         {
2876             snew(molb->posres_xA, molb->nposres_xA);
2877         }
2878         gmx_fio_ndo_rvec(fio, molb->posres_xA, molb->nposres_xA);
2879     }
2880     gmx_fio_do_int(fio, molb->nposres_xB);
2881     if (molb->nposres_xB > 0)
2882     {
2883         if (bRead)
2884         {
2885             snew(molb->posres_xB, molb->nposres_xB);
2886         }
2887         gmx_fio_ndo_rvec(fio, molb->posres_xB, molb->nposres_xB);
2888     }
2889
2890 }
2891
2892 static t_block mtop_mols(gmx_mtop_t *mtop)
2893 {
2894     int     mb, m, a, mol;
2895     t_block mols;
2896
2897     mols.nr = 0;
2898     for (mb = 0; mb < mtop->nmolblock; mb++)
2899     {
2900         mols.nr += mtop->molblock[mb].nmol;
2901     }
2902     mols.nalloc_index = mols.nr + 1;
2903     snew(mols.index, mols.nalloc_index);
2904
2905     a             = 0;
2906     m             = 0;
2907     mols.index[m] = a;
2908     for (mb = 0; mb < mtop->nmolblock; mb++)
2909     {
2910         for (mol = 0; mol < mtop->molblock[mb].nmol; mol++)
2911         {
2912             a += mtop->molblock[mb].natoms_mol;
2913             m++;
2914             mols.index[m] = a;
2915         }
2916     }
2917
2918     return mols;
2919 }
2920
2921 static void add_posres_molblock(gmx_mtop_t *mtop)
2922 {
2923     t_ilist        *il, *ilfb;
2924     int             am, i, mol, a;
2925     gmx_bool        bFE;
2926     gmx_molblock_t *molb;
2927     t_iparams      *ip;
2928
2929     /* posres reference positions are stored in ip->posres (if present) and
2930        in ip->fbposres (if present). If normal and flat-bottomed posres are present,
2931        posres.pos0A are identical to fbposres.pos0. */
2932     il   = &mtop->moltype[0].ilist[F_POSRES];
2933     ilfb = &mtop->moltype[0].ilist[F_FBPOSRES];
2934     if (il->nr == 0 && ilfb->nr == 0)
2935     {
2936         return;
2937     }
2938     am  = 0;
2939     bFE = FALSE;
2940     for (i = 0; i < il->nr; i += 2)
2941     {
2942         ip = &mtop->ffparams.iparams[il->iatoms[i]];
2943         am = max(am, il->iatoms[i+1]);
2944         if (ip->posres.pos0B[XX] != ip->posres.pos0A[XX] ||
2945             ip->posres.pos0B[YY] != ip->posres.pos0A[YY] ||
2946             ip->posres.pos0B[ZZ] != ip->posres.pos0A[ZZ])
2947         {
2948             bFE = TRUE;
2949         }
2950     }
2951     /* This loop is required if we have only flat-bottomed posres:
2952        - set am
2953        - bFE == FALSE (no B-state for flat-bottomed posres) */
2954     if (il->nr == 0)
2955     {
2956         for (i = 0; i < ilfb->nr; i += 2)
2957         {
2958             ip = &mtop->ffparams.iparams[ilfb->iatoms[i]];
2959             am = max(am, ilfb->iatoms[i+1]);
2960         }
2961     }
2962     /* Make the posres coordinate block end at a molecule end */
2963     mol = 0;
2964     while (am >= mtop->mols.index[mol+1])
2965     {
2966         mol++;
2967     }
2968     molb             = &mtop->molblock[0];
2969     molb->nposres_xA = mtop->mols.index[mol+1];
2970     snew(molb->posres_xA, molb->nposres_xA);
2971     if (bFE)
2972     {
2973         molb->nposres_xB = molb->nposres_xA;
2974         snew(molb->posres_xB, molb->nposres_xB);
2975     }
2976     else
2977     {
2978         molb->nposres_xB = 0;
2979     }
2980     for (i = 0; i < il->nr; i += 2)
2981     {
2982         ip                     = &mtop->ffparams.iparams[il->iatoms[i]];
2983         a                      = il->iatoms[i+1];
2984         molb->posres_xA[a][XX] = ip->posres.pos0A[XX];
2985         molb->posres_xA[a][YY] = ip->posres.pos0A[YY];
2986         molb->posres_xA[a][ZZ] = ip->posres.pos0A[ZZ];
2987         if (bFE)
2988         {
2989             molb->posres_xB[a][XX] = ip->posres.pos0B[XX];
2990             molb->posres_xB[a][YY] = ip->posres.pos0B[YY];
2991             molb->posres_xB[a][ZZ] = ip->posres.pos0B[ZZ];
2992         }
2993     }
2994     if (il->nr == 0)
2995     {
2996         /* If only flat-bottomed posres are present, take reference pos from them.
2997            Here: bFE == FALSE      */
2998         for (i = 0; i < ilfb->nr; i += 2)
2999         {
3000             ip                     = &mtop->ffparams.iparams[ilfb->iatoms[i]];
3001             a                      = ilfb->iatoms[i+1];
3002             molb->posres_xA[a][XX] = ip->fbposres.pos0[XX];
3003             molb->posres_xA[a][YY] = ip->fbposres.pos0[YY];
3004             molb->posres_xA[a][ZZ] = ip->fbposres.pos0[ZZ];
3005         }
3006     }
3007 }
3008
3009 static void set_disres_npair(gmx_mtop_t *mtop)
3010 {
3011     t_iparams            *ip;
3012     gmx_mtop_ilistloop_t  iloop;
3013     t_ilist              *ilist, *il;
3014     int                   nmol, i, npair;
3015     t_iatom              *a;
3016
3017     ip = mtop->ffparams.iparams;
3018
3019     iloop     = gmx_mtop_ilistloop_init(mtop);
3020     while (gmx_mtop_ilistloop_next(iloop, &ilist, &nmol))
3021     {
3022         il = &ilist[F_DISRES];
3023
3024         if (il->nr > 0)
3025         {
3026             a     = il->iatoms;
3027             npair = 0;
3028             for (i = 0; i < il->nr; i += 3)
3029             {
3030                 npair++;
3031                 if (i+3 == il->nr || ip[a[i]].disres.label != ip[a[i+3]].disres.label)
3032                 {
3033                     ip[a[i]].disres.npair = npair;
3034                     npair                 = 0;
3035                 }
3036             }
3037         }
3038     }
3039 }
3040
3041 static void do_mtop(t_fileio *fio, gmx_mtop_t *mtop, gmx_bool bRead,
3042                     int file_version)
3043 {
3044     int            mt, mb, i;
3045     t_blocka       dumb;
3046
3047     if (bRead)
3048     {
3049         init_mtop(mtop);
3050     }
3051     do_symtab(fio, &(mtop->symtab), bRead);
3052     if (bRead && debug)
3053     {
3054         pr_symtab(debug, 0, "symtab", &mtop->symtab);
3055     }
3056
3057     do_symstr(fio, &(mtop->name), bRead, &(mtop->symtab));
3058
3059     if (file_version >= 57)
3060     {
3061         do_ffparams(fio, &mtop->ffparams, bRead, file_version);
3062
3063         gmx_fio_do_int(fio, mtop->nmoltype);
3064     }
3065     else
3066     {
3067         mtop->nmoltype = 1;
3068     }
3069     if (bRead)
3070     {
3071         snew(mtop->moltype, mtop->nmoltype);
3072         if (file_version < 57)
3073         {
3074             mtop->moltype[0].name = mtop->name;
3075         }
3076     }
3077     for (mt = 0; mt < mtop->nmoltype; mt++)
3078     {
3079         do_moltype(fio, &mtop->moltype[mt], bRead, &mtop->symtab, file_version,
3080                    &mtop->groups);
3081     }
3082
3083     if (file_version >= 57)
3084     {
3085         gmx_fio_do_int(fio, mtop->nmolblock);
3086     }
3087     else
3088     {
3089         mtop->nmolblock = 1;
3090     }
3091     if (bRead)
3092     {
3093         snew(mtop->molblock, mtop->nmolblock);
3094     }
3095     if (file_version >= 57)
3096     {
3097         for (mb = 0; mb < mtop->nmolblock; mb++)
3098         {
3099             do_molblock(fio, &mtop->molblock[mb], bRead);
3100         }
3101         gmx_fio_do_int(fio, mtop->natoms);
3102     }
3103     else
3104     {
3105         mtop->molblock[0].type       = 0;
3106         mtop->molblock[0].nmol       = 1;
3107         mtop->molblock[0].natoms_mol = mtop->moltype[0].atoms.nr;
3108         mtop->molblock[0].nposres_xA = 0;
3109         mtop->molblock[0].nposres_xB = 0;
3110     }
3111
3112     if (file_version >= tpxv_IntermolecularBondeds)
3113     {
3114         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, mtop->bIntermolecularInteractions);
3115         if (mtop->bIntermolecularInteractions)
3116         {
3117             if (bRead)
3118             {
3119                 snew(mtop->intermolecular_ilist, F_NRE);
3120             }
3121             do_ilists(fio, mtop->intermolecular_ilist, bRead, file_version);
3122         }
3123     }
3124     else
3125     {
3126         mtop->bIntermolecularInteractions = FALSE;
3127     }
3128
3129     do_atomtypes (fio, &(mtop->atomtypes), bRead, file_version);
3130     if (bRead && debug)
3131     {
3132         pr_atomtypes(debug, 0, "atomtypes", &mtop->atomtypes, TRUE);
3133     }
3134
3135     if (file_version < 57)
3136     {
3137         /* Debug statements are inside do_idef */
3138         do_idef (fio, &mtop->ffparams, &mtop->moltype[0], bRead, file_version);
3139         mtop->natoms = mtop->moltype[0].atoms.nr;
3140     }
3141
3142     if (file_version >= 65)
3143     {
3144         do_cmap(fio, &mtop->ffparams.cmap_grid, bRead);
3145     }
3146     else
3147     {
3148         mtop->ffparams.cmap_grid.ngrid        = 0;
3149         mtop->ffparams.cmap_grid.grid_spacing = 0;
3150         mtop->ffparams.cmap_grid.cmapdata     = NULL;
3151     }
3152
3153     if (file_version >= 57)
3154     {
3155         do_groups(fio, &mtop->groups, bRead, &(mtop->symtab), file_version);
3156     }
3157
3158     if (file_version < 57)
3159     {
3160         do_block(fio, &mtop->moltype[0].cgs, bRead, file_version);
3161         if (bRead && gmx_debug_at)
3162         {
3163             pr_block(debug, 0, "cgs", &mtop->moltype[0].cgs, TRUE);
3164         }
3165         do_block(fio, &mtop->mols, bRead, file_version);
3166         /* Add the posres coordinates to the molblock */
3167         add_posres_molblock(mtop);
3168     }
3169     if (bRead)
3170     {
3171         if (file_version >= 57)
3172         {
3173             done_block(&mtop->mols);
3174             mtop->mols = mtop_mols(mtop);
3175         }
3176         if (gmx_debug_at)
3177         {
3178             pr_block(debug, 0, "mols", &mtop->mols, TRUE);
3179         }
3180     }
3181
3182     if (file_version < 51)
3183     {
3184         /* Here used to be the shake blocks */
3185         do_blocka(fio, &dumb, bRead, file_version);
3186         if (dumb.nr > 0)
3187         {
3188             sfree(dumb.index);
3189         }
3190         if (dumb.nra > 0)
3191         {
3192             sfree(dumb.a);
3193         }
3194     }
3195
3196     if (bRead)
3197     {
3198         close_symtab(&(mtop->symtab));
3199     }
3200 }
3201
3202 /* If TopOnlyOK is TRUE then we can read even future versions
3203  * of tpx files, provided the file_generation hasn't changed.
3204  * If it is FALSE, we need the inputrecord too, and bail out
3205  * if the file is newer than the program.
3206  *
3207  * The version and generation if the topology (see top of this file)
3208  * are returned in the two last arguments.
3209  *
3210  * If possible, we will read the inputrec even when TopOnlyOK is TRUE.
3211  */
3212 static void do_tpxheader(t_fileio *fio, gmx_bool bRead, t_tpxheader *tpx,
3213                          gmx_bool TopOnlyOK, int *file_version,
3214                          int *file_generation)
3215 {
3216     char      buf[STRLEN];
3217     char      file_tag[STRLEN];
3218     gmx_bool  bDouble;
3219     int       precision;
3220     int       fver, fgen;
3221     int       idum = 0;
3222     real      rdum = 0;
3223
3224     gmx_fio_checktype(fio);
3225     gmx_fio_setdebug(fio, bDebugMode());
3226
3227     /* XDR binary topology file */
3228     precision = sizeof(real);
3229     if (bRead)
3230     {
3231         gmx_fio_do_string(fio, buf);
3232         if (strncmp(buf, "VERSION", 7))
3233         {
3234             gmx_fatal(FARGS, "Can not read file %s,\n"
3235                       "             this file is from a GROMACS version which is older than 2.0\n"
3236                       "             Make a new one with grompp or use a gro or pdb file, if possible",
3237                       gmx_fio_getname(fio));
3238         }
3239         gmx_fio_do_int(fio, precision);
3240         bDouble = (precision == sizeof(double));
3241         if ((precision != sizeof(float)) && !bDouble)
3242         {
3243             gmx_fatal(FARGS, "Unknown precision in file %s: real is %d bytes "
3244                       "instead of %d or %d",
3245                       gmx_fio_getname(fio), precision, sizeof(float), sizeof(double));
3246         }
3247         gmx_fio_setprecision(fio, bDouble);
3248         fprintf(stderr, "Reading file %s, %s (%s precision)\n",
3249                 gmx_fio_getname(fio), buf, bDouble ? "double" : "single");
3250     }
3251     else
3252     {
3253         gmx_fio_write_string(fio, GromacsVersion());
3254         bDouble = (precision == sizeof(double));
3255         gmx_fio_setprecision(fio, bDouble);
3256         gmx_fio_do_int(fio, precision);
3257         fver = tpx_version;
3258         sprintf(file_tag, "%s", tpx_tag);
3259         fgen = tpx_generation;
3260     }
3261
3262     /* Check versions! */
3263     gmx_fio_do_int(fio, fver);
3264
3265     /* This is for backward compatibility with development versions 77-79
3266      * where the tag was, mistakenly, placed before the generation,
3267      * which would cause a segv instead of a proper error message
3268      * when reading the topology only from tpx with <77 code.
3269      */
3270     if (fver >= 77 && fver <= 79)
3271     {
3272         gmx_fio_do_string(fio, file_tag);
3273     }
3274
3275     if (fver >= 26)
3276     {
3277         gmx_fio_do_int(fio, fgen);
3278     }
3279     else
3280     {
3281         fgen = 0;
3282     }
3283
3284     if (fver >= 81)
3285     {
3286         gmx_fio_do_string(fio, file_tag);
3287     }
3288     if (bRead)
3289     {
3290         if (fver < 77)
3291         {
3292             /* Versions before 77 don't have the tag, set it to release */
3293             sprintf(file_tag, "%s", TPX_TAG_RELEASE);
3294         }
3295
3296         if (strcmp(file_tag, tpx_tag) != 0)
3297         {
3298             fprintf(stderr, "Note: file tpx tag '%s', software tpx tag '%s'\n",
3299                     file_tag, tpx_tag);
3300
3301             /* We only support reading tpx files with the same tag as the code
3302              * or tpx files with the release tag and with lower version number.
3303              */
3304             if (strcmp(file_tag, TPX_TAG_RELEASE) != 0 && fver < tpx_version)
3305             {
3306                 gmx_fatal(FARGS, "tpx tag/version mismatch: reading tpx file (%s) version %d, tag '%s' with program for tpx version %d, tag '%s'",
3307                           gmx_fio_getname(fio), fver, file_tag,
3308                           tpx_version, tpx_tag);
3309             }
3310         }
3311     }
3312
3313     if (file_version != NULL)
3314     {
3315         *file_version = fver;
3316     }
3317     if (file_generation != NULL)
3318     {
3319         *file_generation = fgen;
3320     }
3321
3322
3323     if ((fver <= tpx_incompatible_version) ||
3324         ((fver > tpx_version) && !TopOnlyOK) ||
3325         (fgen > tpx_generation) ||
3326         tpx_version == 80) /*80 was used by both 5.0-dev and 4.6-dev*/
3327     {
3328         gmx_fatal(FARGS, "reading tpx file (%s) version %d with version %d program",
3329                   gmx_fio_getname(fio), fver, tpx_version);
3330     }
3331
3332     gmx_fio_do_int(fio, tpx->natoms);
3333     if (fver >= 28)
3334     {
3335         gmx_fio_do_int(fio, tpx->ngtc);
3336     }
3337     else
3338     {
3339         tpx->ngtc = 0;
3340     }
3341     if (fver < 62)
3342     {
3343         gmx_fio_do_int(fio, idum);
3344         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
3345     }
3346     /*a better decision will eventually (5.0 or later) need to be made
3347        on how to treat the alchemical state of the system, which can now
3348        vary through a simulation, and cannot be completely described
3349        though a single lambda variable, or even a single state
3350        index. Eventually, should probably be a vector. MRS*/
3351     if (fver >= 79)
3352     {
3353         gmx_fio_do_int(fio, tpx->fep_state);
3354     }
3355     gmx_fio_do_real(fio, tpx->lambda);
3356     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bIr);
3357     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bTop);
3358     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bX);
3359     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bV);
3360     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bF);
3361     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bBox);
3362
3363     if ((fgen > tpx_generation))
3364     {
3365         /* This can only happen if TopOnlyOK=TRUE */
3366         tpx->bIr = FALSE;
3367     }
3368 }
3369
3370 static int do_tpx(t_fileio *fio, gmx_bool bRead,
3371                   t_inputrec *ir, t_state *state, rvec *f, gmx_mtop_t *mtop,
3372                   gmx_bool bXVallocated)
3373 {
3374     t_tpxheader     tpx;
3375     t_inputrec      dum_ir;
3376     gmx_mtop_t      dum_top;
3377     gmx_bool        TopOnlyOK;
3378     int             file_version, file_generation;
3379     int             i;
3380     rvec           *xptr, *vptr;
3381     int             ePBC;
3382     gmx_bool        bPeriodicMols;
3383
3384     if (!bRead)
3385     {
3386         tpx.natoms    = state->natoms;
3387         tpx.ngtc      = state->ngtc; /* need to add nnhpres here? */
3388         tpx.fep_state = state->fep_state;
3389         tpx.lambda    = state->lambda[efptFEP];
3390         tpx.bIr       = (ir       != NULL);
3391         tpx.bTop      = (mtop     != NULL);
3392         tpx.bX        = (state->x != NULL);
3393         tpx.bV        = (state->v != NULL);
3394         tpx.bF        = (f        != NULL);
3395         tpx.bBox      = TRUE;
3396     }
3397
3398     TopOnlyOK = (ir == NULL);
3399
3400     do_tpxheader(fio, bRead, &tpx, TopOnlyOK, &file_version, &file_generation);
3401
3402     if (bRead)
3403     {
3404         state->flags  = 0;
3405         /* state->lambda = tpx.lambda;*/ /*remove this eventually? */
3406         /* The init_state calls initialize the Nose-Hoover xi integrals to zero */
3407         if (bXVallocated)
3408         {
3409             xptr = state->x;
3410             vptr = state->v;
3411             init_state(state, 0, tpx.ngtc, 0, 0, 0); /* nose-hoover chains */ /* eventually, need to add nnhpres here? */
3412             state->natoms = tpx.natoms;
3413             state->nalloc = tpx.natoms;
3414             state->x      = xptr;
3415             state->v      = vptr;
3416         }
3417         else
3418         {
3419             init_state(state, tpx.natoms, tpx.ngtc, 0, 0, 0); /* nose-hoover chains */
3420         }
3421     }
3422
3423 #define do_test(fio, b, p) if (bRead && (p != NULL) && !b) gmx_fatal(FARGS, "No %s in %s",#p, gmx_fio_getname(fio))
3424
3425     do_test(fio, tpx.bBox, state->box);
3426     if (tpx.bBox)
3427     {
3428         gmx_fio_ndo_rvec(fio, state->box, DIM);
3429         if (file_version >= 51)
3430         {
3431             gmx_fio_ndo_rvec(fio, state->box_rel, DIM);
3432         }
3433         else
3434         {
3435             /* We initialize box_rel after reading the inputrec */
3436             clear_mat(state->box_rel);
3437         }
3438         if (file_version >= 28)
3439         {
3440             gmx_fio_ndo_rvec(fio, state->boxv, DIM);
3441             if (file_version < 56)
3442             {
3443                 matrix mdum;
3444                 gmx_fio_ndo_rvec(fio, mdum, DIM);
3445             }
3446         }
3447     }
3448
3449     if (state->ngtc > 0 && file_version >= 28)
3450     {
3451         real *dumv;
3452         /*ndo_double(state->nosehoover_xi,state->ngtc,bDum);*/
3453         /*ndo_double(state->nosehoover_vxi,state->ngtc,bDum);*/
3454         /*ndo_double(state->therm_integral,state->ngtc,bDum);*/
3455         snew(dumv, state->ngtc);
3456         if (file_version < 69)
3457         {
3458             gmx_fio_ndo_real(fio, dumv, state->ngtc);
3459         }
3460         /* These used to be the Berendsen tcoupl_lambda's */
3461         gmx_fio_ndo_real(fio, dumv, state->ngtc);
3462         sfree(dumv);
3463     }
3464
3465     /* Prior to tpx version 26, the inputrec was here.
3466      * I moved it to enable partial forward-compatibility
3467      * for analysis/viewer programs.
3468      */
3469     if (file_version < 26)
3470     {
3471         do_test(fio, tpx.bIr, ir);
3472         if (tpx.bIr)
3473         {
3474             if (ir)
3475             {
3476                 do_inputrec(fio, ir, bRead, file_version,
3477                             mtop ? &mtop->ffparams.fudgeQQ : NULL);
3478                 if (bRead && debug)
3479                 {
3480                     pr_inputrec(debug, 0, "inputrec", ir, FALSE);
3481                 }
3482             }
3483             else
3484             {
3485                 do_inputrec(fio, &dum_ir, bRead, file_version,
3486                             mtop ? &mtop->ffparams.fudgeQQ : NULL);
3487                 if (bRead && debug)
3488                 {
3489                     pr_inputrec(debug, 0, "inputrec", &dum_ir, FALSE);
3490                 }
3491                 done_inputrec(&dum_ir);
3492             }
3493
3494         }
3495     }
3496
3497     do_test(fio, tpx.bTop, mtop);
3498     if (tpx.bTop)
3499     {
3500         if (mtop)
3501         {
3502             do_mtop(fio, mtop, bRead, file_version);
3503         }
3504         else
3505         {
3506             do_mtop(fio, &dum_top, bRead, file_version);
3507             done_mtop(&dum_top, TRUE);
3508         }
3509     }
3510     do_test(fio, tpx.bX, state->x);
3511     if (tpx.bX)
3512     {
3513         if (bRead)
3514         {
3515             state->flags |= (1<<estX);
3516         }
3517         gmx_fio_ndo_rvec(fio, state->x, state->natoms);
3518     }
3519
3520     do_test(fio, tpx.bV, state->v);
3521     if (tpx.bV)
3522     {
3523         if (bRead)
3524         {
3525             state->flags |= (1<<estV);
3526         }
3527         gmx_fio_ndo_rvec(fio, state->v, state->natoms);
3528     }
3529
3530     do_test(fio, tpx.bF, f);
3531     if (tpx.bF)
3532     {
3533         gmx_fio_ndo_rvec(fio, f, state->natoms);
3534     }
3535
3536     /* Starting with tpx version 26, we have the inputrec
3537      * at the end of the file, so we can ignore it
3538      * if the file is never than the software (but still the
3539      * same generation - see comments at the top of this file.
3540      *
3541      *
3542      */
3543     ePBC          = -1;
3544     bPeriodicMols = FALSE;
3545     if (file_version >= 26)
3546     {
3547         do_test(fio, tpx.bIr, ir);
3548         if (tpx.bIr)
3549         {
3550             if (file_version >= 53)
3551             {
3552                 /* Removed the pbc info from do_inputrec, since we always want it */
3553                 if (!bRead)
3554                 {
3555                     ePBC          = ir->ePBC;
3556                     bPeriodicMols = ir->bPeriodicMols;
3557                 }
3558                 gmx_fio_do_int(fio, ePBC);
3559                 gmx_fio_do_gmx_bool(fio, bPeriodicMols);
3560             }
3561             if (file_generation <= tpx_generation && ir)
3562             {
3563                 do_inputrec(fio, ir, bRead, file_version, mtop ? &mtop->ffparams.fudgeQQ : NULL);
3564                 if (bRead && debug)
3565                 {
3566                     pr_inputrec(debug, 0, "inputrec", ir, FALSE);
3567                 }
3568                 if (file_version < 51)
3569                 {
3570                     set_box_rel(ir, state);
3571                 }
3572                 if (file_version < 53)
3573                 {
3574                     ePBC          = ir->ePBC;
3575                     bPeriodicMols = ir->bPeriodicMols;
3576                 }
3577             }
3578             if (bRead && ir && file_version >= 53)
3579             {
3580                 /* We need to do this after do_inputrec, since that initializes ir */
3581                 ir->ePBC          = ePBC;
3582                 ir->bPeriodicMols = bPeriodicMols;
3583             }
3584         }
3585     }
3586
3587     if (bRead)
3588     {
3589         if (tpx.bIr && ir)
3590         {
3591             if (state->ngtc == 0)
3592             {
3593                 /* Reading old version without tcoupl state data: set it */
3594                 init_gtc_state(state, ir->opts.ngtc, 0, ir->opts.nhchainlength);
3595             }
3596             if (tpx.bTop && mtop)
3597             {
3598                 if (file_version < 57)
3599                 {
3600                     if (mtop->moltype[0].ilist[F_DISRES].nr > 0)
3601                     {
3602                         ir->eDisre = edrSimple;
3603                     }
3604                     else
3605                     {
3606                         ir->eDisre = edrNone;
3607                     }
3608                 }
3609                 set_disres_npair(mtop);
3610             }
3611         }
3612
3613         if (tpx.bTop && mtop)
3614         {
3615             gmx_mtop_finalize(mtop);
3616         }
3617
3618         if (file_version >= 57)
3619         {
3620             char *env;
3621             int   ienv;
3622             env = getenv("GMX_NOCHARGEGROUPS");
3623             if (env != NULL)
3624             {
3625                 sscanf(env, "%d", &ienv);
3626                 fprintf(stderr, "\nFound env.var. GMX_NOCHARGEGROUPS = %d\n",
3627                         ienv);
3628                 if (ienv > 0)
3629                 {
3630                     fprintf(stderr,
3631                             "Will make single atomic charge groups in non-solvent%s\n",
3632                             ienv > 1 ? " and solvent" : "");
3633                     gmx_mtop_make_atomic_charge_groups(mtop, ienv == 1);
3634                 }
3635                 fprintf(stderr, "\n");
3636             }
3637         }
3638     }
3639
3640     return ePBC;
3641 }
3642
3643 /************************************************************
3644  *
3645  *  The following routines are the exported ones
3646  *
3647  ************************************************************/
3648
3649 t_fileio *open_tpx(const char *fn, const char *mode)
3650 {
3651     return gmx_fio_open(fn, mode);
3652 }
3653
3654 void close_tpx(t_fileio *fio)
3655 {
3656     gmx_fio_close(fio);
3657 }
3658
3659 void read_tpxheader(const char *fn, t_tpxheader *tpx, gmx_bool TopOnlyOK,
3660                     int *file_version, int *file_generation)
3661 {
3662     t_fileio *fio;
3663
3664     fio = open_tpx(fn, "r");
3665     do_tpxheader(fio, TRUE, tpx, TopOnlyOK, file_version, file_generation);
3666     close_tpx(fio);
3667 }
3668
3669 void write_tpx_state(const char *fn,
3670                      t_inputrec *ir, t_state *state, gmx_mtop_t *mtop)
3671 {
3672     t_fileio *fio;
3673
3674     fio = open_tpx(fn, "w");
3675     do_tpx(fio, FALSE, ir, state, NULL, mtop, FALSE);
3676     close_tpx(fio);
3677 }
3678
3679 void read_tpx_state(const char *fn,
3680                     t_inputrec *ir, t_state *state, rvec *f, gmx_mtop_t *mtop)
3681 {
3682     t_fileio *fio;
3683
3684     fio = open_tpx(fn, "r");
3685     do_tpx(fio, TRUE, ir, state, f, mtop, FALSE);
3686     close_tpx(fio);
3687 }
3688
3689 int read_tpx(const char *fn,
3690              t_inputrec *ir, matrix box, int *natoms,
3691              rvec *x, rvec *v, rvec *f, gmx_mtop_t *mtop)
3692 {
3693     t_fileio *fio;
3694     t_state   state;
3695     int       ePBC;
3696
3697     state.x = x;
3698     state.v = v;
3699     fio     = open_tpx(fn, "r");
3700     ePBC    = do_tpx(fio, TRUE, ir, &state, f, mtop, TRUE);
3701     close_tpx(fio);
3702     *natoms = state.natoms;
3703     if (box)
3704     {
3705         copy_mat(state.box, box);
3706     }
3707     state.x = NULL;
3708     state.v = NULL;
3709     done_state(&state);
3710
3711     return ePBC;
3712 }
3713
3714 int read_tpx_top(const char *fn,
3715                  t_inputrec *ir, matrix box, int *natoms,
3716                  rvec *x, rvec *v, rvec *f, t_topology *top)
3717 {
3718     gmx_mtop_t  mtop;
3719     t_topology *ltop;
3720     int         ePBC;
3721
3722     ePBC = read_tpx(fn, ir, box, natoms, x, v, f, &mtop);
3723
3724     *top = gmx_mtop_t_to_t_topology(&mtop);
3725
3726     return ePBC;
3727 }
3728
3729 gmx_bool fn2bTPX(const char *file)
3730 {
3731     return (efTPR == fn2ftp(file));
3732 }
3733
3734 static void done_gmx_groups_t(gmx_groups_t *g)
3735 {
3736     int i;
3737
3738     for (i = 0; (i < egcNR); i++)
3739     {
3740         if (NULL != g->grps[i].nm_ind)
3741         {
3742             sfree(g->grps[i].nm_ind);
3743             g->grps[i].nm_ind = NULL;
3744         }
3745         if (NULL != g->grpnr[i])
3746         {
3747             sfree(g->grpnr[i]);
3748             g->grpnr[i] = NULL;
3749         }
3750     }
3751     /* The contents of this array is in symtab, don't free it here */
3752     sfree(g->grpname);
3753 }
3754
3755 gmx_bool read_tps_conf(const char *infile, char *title, t_topology *top, int *ePBC,
3756                        rvec **x, rvec **v, matrix box, gmx_bool bMass)
3757 {
3758     t_tpxheader      header;
3759     int              natoms, i, version, generation;
3760     gmx_bool         bTop, bXNULL = FALSE;
3761     gmx_mtop_t      *mtop;
3762     t_topology      *topconv;
3763     gmx_atomprop_t   aps;
3764
3765     bTop  = fn2bTPX(infile);
3766     *ePBC = -1;
3767     if (bTop)
3768     {
3769         read_tpxheader(infile, &header, TRUE, &version, &generation);
3770         if (x)
3771         {
3772             snew(*x, header.natoms);
3773         }
3774         if (v)
3775         {
3776             snew(*v, header.natoms);
3777         }
3778         snew(mtop, 1);
3779         *ePBC = read_tpx(infile, NULL, box, &natoms,
3780                          (x == NULL) ? NULL : *x, (v == NULL) ? NULL : *v, NULL, mtop);
3781         *top = gmx_mtop_t_to_t_topology(mtop);
3782         /* In this case we need to throw away the group data too */
3783         done_gmx_groups_t(&mtop->groups);
3784         sfree(mtop);
3785         strcpy(title, *top->name);
3786         tpx_make_chain_identifiers(&top->atoms, &top->mols);
3787     }
3788     else
3789     {
3790         get_stx_coordnum(infile, &natoms);
3791         init_t_atoms(&top->atoms, natoms, (fn2ftp(infile) == efPDB));
3792         if (x == NULL)
3793         {
3794             snew(x, 1);
3795             bXNULL = TRUE;
3796         }
3797         snew(*x, natoms);
3798         if (v)
3799         {
3800             snew(*v, natoms);
3801         }
3802         read_stx_conf(infile, title, &top->atoms, *x, (v == NULL) ? NULL : *v, ePBC, box);
3803         if (bXNULL)
3804         {
3805             sfree(*x);
3806             sfree(x);
3807         }
3808         if (bMass)
3809         {
3810             aps = gmx_atomprop_init();
3811             for (i = 0; (i < natoms); i++)
3812             {
3813                 if (!gmx_atomprop_query(aps, epropMass,
3814                                         *top->atoms.resinfo[top->atoms.atom[i].resind].name,
3815                                         *top->atoms.atomname[i],
3816                                         &(top->atoms.atom[i].m)))
3817                 {
3818                     if (debug)
3819                     {
3820                         fprintf(debug, "Can not find mass for atom %s %d %s, setting to 1\n",
3821                                 *top->atoms.resinfo[top->atoms.atom[i].resind].name,
3822                                 top->atoms.resinfo[top->atoms.atom[i].resind].nr,
3823                                 *top->atoms.atomname[i]);
3824                     }
3825                 }
3826             }
3827             gmx_atomprop_destroy(aps);
3828         }
3829         top->idef.ntypes = -1;
3830     }
3831
3832     return bTop;
3833 }