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, 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 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  38 #include <config.h>
  39 #endif
  40
  41 /* This file is completely threadsafe - keep it that way! */
  42
  43 #include <stdlib.h>
  44 #include <string.h>
  45
  46 #include "macros.h"
  47 #include "names.h"
  48 #include "gromacs/utility/futil.h"
  49 #include "filenm.h"
  50 #include "gmxfio.h"
  51 #include "tpxio.h"
  52 #include "txtdump.h"
  53 #include "confio.h"
  54 #include "atomprop.h"
  55 #include "copyrite.h"
  56 #include "mtop_util.h"
  57
  58 #include "gromacs/math/vec.h"
  59 #include "gromacs/topology/block.h"
  60 #include "gromacs/topology/symtab.h"
  61 #include "gromacs/utility/cstringutil.h"
  62 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  63 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  64
  65 #define TPX_TAG_RELEASE  "release"
  66
  67 /*! \brief Tag string for the file format written to run input files
  68  * written by this version of the code.
  69  *
  70  * Change this if you want to change the run input format in a feature
  71  * branch. This ensures that there will not be different run input
  72  * formats around which cannot be distinguished, while not causing
  73  * problems rebasing the feature branch onto upstream changes. When
  74  * merging with mainstream GROMACS, set this tag string back to
  75  * TPX_TAG_RELEASE, and instead add an element to tpxv and set
  76  * tpx_version to that.
  77  */
  78 static const char *tpx_tag = TPX_TAG_RELEASE;
  79
  80 /*! \brief Enum of values that describe the contents of a tpr file
  81  * whose format matches a version number
  82  *
  83  * The enum helps the code be more self-documenting and ensure merges
  84  * do not silently resolve when two patches make the same bump. When
  85  * adding new functionality, add a new element to the end of this
  86  * enumeration, change the definition of tpx_version, and write code
  87  * below that does the right thing according to the value of
  88  * file_version. */
  89 enum tpxv {
  90     tpxv_ComputationalElectrophysiology = 96,                /**< support for ion/water position swaps (computational electrophysiology) */
  91     tpxv_Use64BitRandomSeed,                                 /**< change ld_seed from int to gmx_int64_t */
  92     tpxv_RestrictedBendingAndCombinedAngleTorsionPotentials, /**< potentials for supporting coarse-grained force fields */
  93     tpxv_InteractiveMolecularDynamics                        /**< interactive molecular dynamics (IMD) */
  94 };
  95
  96 /*! \brief Version number of the file format written to run input
  97  * files by this version of the code.
  98  *
  99  * The tpx_version number should be increased whenever the file format
 100  * in the main development branch changes, generally to the highest
 101  * value present in tpxv. Backward compatibility for reading old run
 102  * input files is maintained by checking this version number against
 103  * that of the file and then using the correct code path.
 104  *
 105  * When developing a feature branch that needs to change the run input
 106  * file format, change tpx_tag instead. */
 107 static const int tpx_version = tpxv_InteractiveMolecularDynamics;
 108
 109
 110 /* This number should only be increased when you edit the TOPOLOGY section
 111  * or the HEADER of the tpx format.
 112  * This way we can maintain forward compatibility too for all analysis tools
 113  * and/or external programs that only need to know the atom/residue names,
 114  * charges, and bond connectivity.
 115  *
 116  * It first appeared in tpx version 26, when I also moved the inputrecord
 117  * to the end of the tpx file, so we can just skip it if we only
 118  * want the topology.
 119  *
 120  * In particular, it must be increased when adding new elements to
 121  * ftupd, so that old code can read new .tpr files.
 122  */
 123 static const int tpx_generation = 26;
 124
 125 /* This number should be the most recent backwards incompatible version
 126  * I.e., if this number is 9, we cannot read tpx version 9 with this code.
 127  */
 128 static const int tpx_incompatible_version = 9;
 129
 130
 131
 132 /* Struct used to maintain tpx compatibility when function types are added */
 133 typedef struct {
 134     int fvnr;  /* file version number in which the function type first appeared */
 135     int ftype; /* function type */
 136 } t_ftupd;
 137
 138 /*
 139  * The entries should be ordered in:
 140  * 1. ascending file version number
 141  * 2. ascending function type number
 142  */
 143 /*static const t_ftupd ftupd[] = {
 144    { 20, F_CUBICBONDS        },
 145    { 20, F_CONNBONDS         },
 146    { 20, F_HARMONIC          },
 147    { 20, F_EQM,              },
 148    { 22, F_DISRESVIOL        },
 149    { 22, F_ORIRES            },
 150    { 22, F_ORIRESDEV         },
 151    { 26, F_FOURDIHS          },
 152    { 26, F_PIDIHS            },
 153    { 26, F_DIHRES            },
 154    { 26, F_DIHRESVIOL        },
 155    { 30, F_CROSS_BOND_BONDS  },
 156    { 30, F_CROSS_BOND_ANGLES },
 157    { 30, F_UREY_BRADLEY      },
 158    { 30, F_POLARIZATION      },
 159    { 54, F_DHDL_CON          },
 160    };*/
 161 /*
 162  * The entries should be ordered in:
 163  * 1. ascending function type number
 164  * 2. ascending file version number
 165  */
 166 /* question; what is the purpose of the commented code above? */
 167 static const t_ftupd ftupd[] = {
 168     { 20, F_CUBICBONDS        },
 169     { 20, F_CONNBONDS         },
 170     { 20, F_HARMONIC          },
 171     { 34, F_FENEBONDS         },
 172     { 43, F_TABBONDS          },
 173     { 43, F_TABBONDSNC        },
 174     { 70, F_RESTRBONDS        },
 175     { tpxv_RestrictedBendingAndCombinedAngleTorsionPotentials, F_RESTRANGLES },
 176     { 76, F_LINEAR_ANGLES     },
 177     { 30, F_CROSS_BOND_BONDS  },
 178     { 30, F_CROSS_BOND_ANGLES },
 179     { 30, F_UREY_BRADLEY      },
 180     { 34, F_QUARTIC_ANGLES    },
 181     { 43, F_TABANGLES         },
 182     { tpxv_RestrictedBendingAndCombinedAngleTorsionPotentials, F_RESTRDIHS },
 183     { tpxv_RestrictedBendingAndCombinedAngleTorsionPotentials, F_CBTDIHS },
 184     { 26, F_FOURDIHS          },
 185     { 26, F_PIDIHS            },
 186     { 43, F_TABDIHS           },
 187     { 65, F_CMAP              },
 188     { 60, F_GB12              },
 189     { 61, F_GB13              },
 190     { 61, F_GB14              },
 191     { 72, F_GBPOL             },
 192     { 72, F_NPSOLVATION       },
 193     { 41, F_LJC14_Q           },
 194     { 41, F_LJC_PAIRS_NB      },
 195     { 32, F_BHAM_LR           },
 196     { 32, F_RF_EXCL           },
 197     { 32, F_COUL_RECIP        },
 198     { 93, F_LJ_RECIP          },
 199     { 46, F_DPD               },
 200     { 30, F_POLARIZATION      },
 201     { 36, F_THOLE_POL         },
 202     { 90, F_FBPOSRES          },
 203     { 22, F_DISRESVIOL        },
 204     { 22, F_ORIRES            },
 205     { 22, F_ORIRESDEV         },
 206     { 26, F_DIHRES            },
 207     { 26, F_DIHRESVIOL        },
 208     { 49, F_VSITE4FDN         },
 209     { 50, F_VSITEN            },
 210     { 46, F_COM_PULL          },
 211     { 20, F_EQM               },
 212     { 46, F_ECONSERVED        },
 213     { 69, F_VTEMP_NOLONGERUSED},
 214     { 66, F_PDISPCORR         },
 215     { 54, F_DVDL_CONSTR       },
 216     { 76, F_ANHARM_POL        },
 217     { 79, F_DVDL_COUL         },
 218     { 79, F_DVDL_VDW,         },
 219     { 79, F_DVDL_BONDED,      },
 220     { 79, F_DVDL_RESTRAINT    },
 221     { 79, F_DVDL_TEMPERATURE  },
 222 };
 223 #define NFTUPD asize(ftupd)
 224
 225 /* Needed for backward compatibility */
 226 #define MAXNODES 256
 227
 228 static void _do_section(t_fileio *fio, int key, gmx_bool bRead, const char *src,
 229                         int line)
 230 {
 231     char     buf[STRLEN];
 232     gmx_bool bDbg;
 233
 234     if (gmx_fio_getftp(fio) == efTPA)
 235     {
 236         if (!bRead)
 237         {
 238             gmx_fio_write_string(fio, itemstr[key]);
 239             bDbg       = gmx_fio_getdebug(fio);
 240             gmx_fio_setdebug(fio, FALSE);
 241             gmx_fio_write_string(fio, comment_str[key]);
 242             gmx_fio_setdebug(fio, bDbg);
 243         }
 244         else
 245         {
 246             if (gmx_fio_getdebug(fio))
 247             {
 248                 fprintf(stderr, "Looking for section %s (%s, %d)",
 249                         itemstr[key], src, line);
 250             }
 251
 252             do
 253             {
 254                 gmx_fio_do_string(fio, buf);
 255             }
 256             while ((gmx_strcasecmp(buf, itemstr[key]) != 0));
 257
 258             if (gmx_strcasecmp(buf, itemstr[key]) != 0)
 259             {
 260                 gmx_fatal(FARGS, "\nCould not find section heading %s", itemstr[key]);
 261             }
 262             else if (gmx_fio_getdebug(fio))
 263             {
 264                 fprintf(stderr, " and found it\n");
 265             }
 266         }
 267     }
 268 }
 269
 270 #define do_section(fio, key, bRead) _do_section(fio, key, bRead, __FILE__, __LINE__)
 271
 272 /**************************************************************
 273  *
 274  * Now the higer level routines that do io of the structures and arrays
 275  *
 276  **************************************************************/
 277 static void do_pullgrp_tpx_pre95(t_fileio     *fio,
 278                                  t_pull_group *pgrp,
 279                                  t_pull_coord *pcrd,
 280                                  gmx_bool      bRead,
 281                                  int           file_version)
 282 {
 283     int  i;
 284     rvec tmp;
 285
 286     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->nat);
 287     if (bRead)
 288     {
 289         snew(pgrp->ind, pgrp->nat);
 290     }
 291     gmx_fio_ndo_int(fio, pgrp->ind, pgrp->nat);
 292     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->nweight);
 293     if (bRead)
 294     {
 295         snew(pgrp->weight, pgrp->nweight);
 296     }
 297     gmx_fio_ndo_real(fio, pgrp->weight, pgrp->nweight);
 298     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->pbcatom);
 299     gmx_fio_do_rvec(fio, pcrd->vec);
 300     clear_rvec(pcrd->origin);
 301     gmx_fio_do_rvec(fio, tmp);
 302     pcrd->init = tmp[0];
 303     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->rate);
 304     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->k);
 305     if (file_version >= 56)
 306     {
 307         gmx_fio_do_real(fio, pcrd->kB);
 308     }
 309     else
 310     {
 311         pcrd->kB = pcrd->k;
 312     }
 313 }
 314
 315 static void do_pull_group(t_fileio *fio, t_pull_group *pgrp, gmx_bool bRead)
 316 {
 317     int      i;
 318
 319     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->nat);
 320     if (bRead)
 321     {
 322         snew(pgrp->ind, pgrp->nat);
 323     }
 324     gmx_fio_ndo_int(fio, pgrp->ind, pgrp->nat);
 325     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->nweight);
 326     if (bRead)
 327     {
 328         snew(pgrp->weight, pgrp->nweight);
 329     }
 330     gmx_fio_ndo_real(fio, pgrp->weight, pgrp->nweight);
 331     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->pbcatom);
 332 }
 333
 334 static void do_pull_coord(t_fileio *fio, t_pull_coord *pcrd)
 335 {
 336     int      i;
 337
 338     gmx_fio_do_int(fio, pcrd->group[0]);
 339     gmx_fio_do_int(fio, pcrd->group[1]);
 340     gmx_fio_do_rvec(fio, pcrd->origin);
 341     gmx_fio_do_rvec(fio, pcrd->vec);
 342     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->init);
 343     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->rate);
 344     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->k);
 345     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->kB);
 346 }
 347
 348 static void do_expandedvals(t_fileio *fio, t_expanded *expand, t_lambda *fepvals, gmx_bool bRead, int file_version)
 349 {
 350     /* i is used in the ndo_double macro*/
 351     int      i;
 352     real     fv;
 353     real     rdum;
 354     int      n_lambda = fepvals->n_lambda;
 355
 356     /* reset the lambda calculation window */
 357     fepvals->lambda_start_n = 0;
 358     fepvals->lambda_stop_n  = n_lambda;
 359     if (file_version >= 79)
 360     {
 361         if (n_lambda > 0)
 362         {
 363             if (bRead)
 364             {
 365                 snew(expand->init_lambda_weights, n_lambda);
 366             }
 367             gmx_fio_ndo_real(fio, expand->init_lambda_weights, n_lambda);
 368             gmx_fio_do_gmx_bool(fio, expand->bInit_weights);
 369         }
 370
 371         gmx_fio_do_int(fio, expand->nstexpanded);
 372         gmx_fio_do_int(fio, expand->elmcmove);
 373         gmx_fio_do_int(fio, expand->elamstats);
 374         gmx_fio_do_int(fio, expand->lmc_repeats);
 375         gmx_fio_do_int(fio, expand->gibbsdeltalam);
 376         gmx_fio_do_int(fio, expand->lmc_forced_nstart);
 377         gmx_fio_do_int(fio, expand->lmc_seed);
 378         gmx_fio_do_real(fio, expand->mc_temp);
 379         gmx_fio_do_int(fio, expand->bSymmetrizedTMatrix);
 380         gmx_fio_do_int(fio, expand->nstTij);
 381         gmx_fio_do_int(fio, expand->minvarmin);
 382         gmx_fio_do_int(fio, expand->c_range);
 383         gmx_fio_do_real(fio, expand->wl_scale);
 384         gmx_fio_do_real(fio, expand->wl_ratio);
 385         gmx_fio_do_real(fio, expand->init_wl_delta);
 386         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, expand->bWLoneovert);
 387         gmx_fio_do_int(fio, expand->elmceq);
 388         gmx_fio_do_int(fio, expand->equil_steps);
 389         gmx_fio_do_int(fio, expand->equil_samples);
 390         gmx_fio_do_int(fio, expand->equil_n_at_lam);
 391         gmx_fio_do_real(fio, expand->equil_wl_delta);
 392         gmx_fio_do_real(fio, expand->equil_ratio);
 393     }
 394 }
 395
 396 static void do_simtempvals(t_fileio *fio, t_simtemp *simtemp, int n_lambda, gmx_bool bRead,
 397                            int file_version)
 398 {
 399     if (file_version >= 79)
 400     {
 401         gmx_fio_do_int(fio, simtemp->eSimTempScale);
 402         gmx_fio_do_real(fio, simtemp->simtemp_high);
 403         gmx_fio_do_real(fio, simtemp->simtemp_low);
 404         if (n_lambda > 0)
 405         {
 406             if (bRead)
 407             {
 408                 snew(simtemp->temperatures, n_lambda);
 409             }
 410             gmx_fio_ndo_real(fio, simtemp->temperatures, n_lambda);
 411         }
 412     }
 413 }
 414
 415 static void do_imd(t_fileio *fio, t_IMD *imd, gmx_bool bRead)
 416 {
 417     gmx_fio_do_int(fio, imd->nat);
 418     if (bRead)
 419     {
 420         snew(imd->ind, imd->nat);
 421     }
 422     gmx_fio_ndo_int(fio, imd->ind, imd->nat);
 423 }
 424
 425 static void do_fepvals(t_fileio *fio, t_lambda *fepvals, gmx_bool bRead, int file_version)
 426 {
 427     /* i is defined in the ndo_double macro; use g to iterate. */
 428     int      i, g;
 429     real     fv;
 430     real     rdum;
 431
 432     /* free energy values */
 433
 434     if (file_version >= 79)
 435     {
 436         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->init_fep_state);
 437         gmx_fio_do_double(fio, fepvals->init_lambda);
 438         gmx_fio_do_double(fio, fepvals->delta_lambda);
 439     }
 440     else if (file_version >= 59)
 441     {
 442         gmx_fio_do_double(fio, fepvals->init_lambda);
 443         gmx_fio_do_double(fio, fepvals->delta_lambda);
 444     }
 445     else
 446     {
 447         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
 448         fepvals->init_lambda = rdum;
 449         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
 450         fepvals->delta_lambda = rdum;
 451     }
 452     if (file_version >= 79)
 453     {
 454         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->n_lambda);
 455         if (bRead)
 456         {
 457             snew(fepvals->all_lambda, efptNR);
 458         }
 459         for (g = 0; g < efptNR; g++)
 460         {
 461             if (fepvals->n_lambda > 0)
 462             {
 463                 if (bRead)
 464                 {
 465                     snew(fepvals->all_lambda[g], fepvals->n_lambda);
 466                 }
 467                 gmx_fio_ndo_double(fio, fepvals->all_lambda[g], fepvals->n_lambda);
 468                 gmx_fio_ndo_int(fio, fepvals->separate_dvdl, efptNR);
 469             }
 470             else if (fepvals->init_lambda >= 0)
 471             {
 472                 fepvals->separate_dvdl[efptFEP] = TRUE;
 473             }
 474         }
 475     }
 476     else if (file_version >= 64)
 477     {
 478         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->n_lambda);
 479         if (bRead)
 480         {
 481             int g;
 482
 483             snew(fepvals->all_lambda, efptNR);
 484             /* still allocate the all_lambda array's contents. */
 485             for (g = 0; g < efptNR; g++)
 486             {
 487                 if (fepvals->n_lambda > 0)
 488                 {
 489                     snew(fepvals->all_lambda[g], fepvals->n_lambda);
 490                 }
 491             }
 492         }
 493         gmx_fio_ndo_double(fio, fepvals->all_lambda[efptFEP],
 494                            fepvals->n_lambda);
 495         if (fepvals->init_lambda >= 0)
 496         {
 497             int g, h;
 498
 499             fepvals->separate_dvdl[efptFEP] = TRUE;
 500
 501             if (bRead)
 502             {
 503                 /* copy the contents of the efptFEP lambda component to all
 504                    the other components */
 505                 for (g = 0; g < efptNR; g++)
 506                 {
 507                     for (h = 0; h < fepvals->n_lambda; h++)
 508                     {
 509                         if (g != efptFEP)
 510                         {
 511                             fepvals->all_lambda[g][h] =
 512                                 fepvals->all_lambda[efptFEP][h];
 513                         }
 514                     }
 515                 }
 516             }
 517         }
 518     }
 519     else
 520     {
 521         fepvals->n_lambda     = 0;
 522         fepvals->all_lambda   = NULL;
 523         if (fepvals->init_lambda >= 0)
 524         {
 525             fepvals->separate_dvdl[efptFEP] = TRUE;
 526         }
 527     }
 528     if (file_version >= 13)
 529     {
 530         gmx_fio_do_real(fio, fepvals->sc_alpha);
 531     }
 532     else
 533     {
 534         fepvals->sc_alpha = 0;
 535     }
 536     if (file_version >= 38)
 537     {
 538         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->sc_power);
 539     }
 540     else
 541     {
 542         fepvals->sc_power = 2;
 543     }
 544     if (file_version >= 79)
 545     {
 546         gmx_fio_do_real(fio, fepvals->sc_r_power);
 547     }
 548     else
 549     {
 550         fepvals->sc_r_power = 6.0;
 551     }
 552     if (file_version >= 15)
 553     {
 554         gmx_fio_do_real(fio, fepvals->sc_sigma);
 555     }
 556     else
 557     {
 558         fepvals->sc_sigma = 0.3;
 559     }
 560     if (bRead)
 561     {
 562         if (file_version >= 71)
 563         {
 564             fepvals->sc_sigma_min = fepvals->sc_sigma;
 565         }
 566         else
 567         {
 568             fepvals->sc_sigma_min = 0;
 569         }
 570     }
 571     if (file_version >= 79)
 572     {
 573         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->bScCoul);
 574     }
 575     else
 576     {
 577         fepvals->bScCoul = TRUE;
 578     }
 579     if (file_version >= 64)
 580     {
 581         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->nstdhdl);
 582     }
 583     else
 584     {
 585         fepvals->nstdhdl = 1;
 586     }
 587
 588     if (file_version >= 73)
 589     {
 590         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->separate_dhdl_file);
 591         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->dhdl_derivatives);
 592     }
 593     else
 594     {
 595         fepvals->separate_dhdl_file = esepdhdlfileYES;
 596         fepvals->dhdl_derivatives   = edhdlderivativesYES;
 597     }
 598     if (file_version >= 71)
 599     {
 600         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->dh_hist_size);
 601         gmx_fio_do_double(fio, fepvals->dh_hist_spacing);
 602     }
 603     else
 604     {
 605         fepvals->dh_hist_size    = 0;
 606         fepvals->dh_hist_spacing = 0.1;
 607     }
 608     if (file_version >= 79)
 609     {
 610         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->bPrintEnergy);
 611     }
 612     else
 613     {
 614         fepvals->bPrintEnergy = FALSE;
 615     }
 616
 617     /* handle lambda_neighbors */
 618     if ((file_version >= 83 && file_version < 90) || file_version >= 92)
 619     {
 620         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->lambda_neighbors);
 621         if ( (fepvals->lambda_neighbors >= 0) && (fepvals->init_fep_state >= 0) &&
 622              (fepvals->init_lambda < 0) )
 623         {
 624             fepvals->lambda_start_n = (fepvals->init_fep_state -
 625                                        fepvals->lambda_neighbors);
 626             fepvals->lambda_stop_n = (fepvals->init_fep_state +
 627                                       fepvals->lambda_neighbors + 1);
 628             if (fepvals->lambda_start_n < 0)
 629             {
 630                 fepvals->lambda_start_n = 0;;
 631             }
 632             if (fepvals->lambda_stop_n >= fepvals->n_lambda)
 633             {
 634                 fepvals->lambda_stop_n = fepvals->n_lambda;
 635             }
 636         }
 637         else
 638         {
 639             fepvals->lambda_start_n = 0;
 640             fepvals->lambda_stop_n  = fepvals->n_lambda;
 641         }
 642     }
 643     else
 644     {
 645         fepvals->lambda_start_n = 0;
 646         fepvals->lambda_stop_n  = fepvals->n_lambda;
 647     }
 648 }
 649
 650 static void do_pull(t_fileio *fio, t_pull *pull, gmx_bool bRead, int file_version)
 651 {
 652     int g;
 653
 654     if (file_version >= 95)
 655     {
 656         gmx_fio_do_int(fio, pull->ngroup);
 657     }
 658     gmx_fio_do_int(fio, pull->ncoord);
 659     if (file_version < 95)
 660     {
 661         pull->ngroup = pull->ncoord + 1;
 662     }
 663     gmx_fio_do_int(fio, pull->eGeom);
 664     gmx_fio_do_ivec(fio, pull->dim);
 665     gmx_fio_do_real(fio, pull->cyl_r1);
 666     gmx_fio_do_real(fio, pull->cyl_r0);
 667     gmx_fio_do_real(fio, pull->constr_tol);
 668     if (file_version >= 95)
 669     {
 670         gmx_fio_do_int(fio, pull->bPrintRef);
 671     }
 672     gmx_fio_do_int(fio, pull->nstxout);
 673     gmx_fio_do_int(fio, pull->nstfout);
 674     if (bRead)
 675     {
 676         snew(pull->group, pull->ngroup);
 677         snew(pull->coord, pull->ncoord);
 678     }
 679     if (file_version < 95)
 680     {
 681         /* epullgPOS for position pulling, before epullgDIRPBC was removed */
 682         if (pull->eGeom == epullgDIRPBC)
 683         {
 684             gmx_fatal(FARGS, "pull-geometry=position is no longer supported");
 685         }
 686         if (pull->eGeom > epullgDIRPBC)
 687         {
 688             pull->eGeom -= 1;
 689         }
 690
 691         for (g = 0; g < pull->ngroup; g++)
 692         {
 693             /* We read and ignore a pull coordinate for group 0 */
 694             do_pullgrp_tpx_pre95(fio, &pull->group[g], &pull->coord[max(g-1, 0)],
 695                                  bRead, file_version);
 696             if (g > 0)
 697             {
 698                 pull->coord[g-1].group[0] = 0;
 699                 pull->coord[g-1].group[1] = g;
 700             }
 701         }
 702
 703         pull->bPrintRef = (pull->group[0].nat > 0);
 704     }
 705     else
 706     {
 707         for (g = 0; g < pull->ngroup; g++)
 708         {
 709             do_pull_group(fio, &pull->group[g], bRead);
 710         }
 711         for (g = 0; g < pull->ncoord; g++)
 712         {
 713             do_pull_coord(fio, &pull->coord[g]);
 714         }
 715     }
 716 }
 717
 718
 719 static void do_rotgrp(t_fileio *fio, t_rotgrp *rotg, gmx_bool bRead)
 720 {
 721     int      i;
 722
 723     gmx_fio_do_int(fio, rotg->eType);
 724     gmx_fio_do_int(fio, rotg->bMassW);
 725     gmx_fio_do_int(fio, rotg->nat);
 726     if (bRead)
 727     {
 728         snew(rotg->ind, rotg->nat);
 729     }
 730     gmx_fio_ndo_int(fio, rotg->ind, rotg->nat);
 731     if (bRead)
 732     {
 733         snew(rotg->x_ref, rotg->nat);
 734     }
 735     gmx_fio_ndo_rvec(fio, rotg->x_ref, rotg->nat);
 736     gmx_fio_do_rvec(fio, rotg->vec);
 737     gmx_fio_do_rvec(fio, rotg->pivot);
 738     gmx_fio_do_real(fio, rotg->rate);
 739     gmx_fio_do_real(fio, rotg->k);
 740     gmx_fio_do_real(fio, rotg->slab_dist);
 741     gmx_fio_do_real(fio, rotg->min_gaussian);
 742     gmx_fio_do_real(fio, rotg->eps);
 743     gmx_fio_do_int(fio, rotg->eFittype);
 744     gmx_fio_do_int(fio, rotg->PotAngle_nstep);
 745     gmx_fio_do_real(fio, rotg->PotAngle_step);
 746 }
 747
 748 static void do_rot(t_fileio *fio, t_rot *rot, gmx_bool bRead)
 749 {
 750     int g;
 751
 752     gmx_fio_do_int(fio, rot->ngrp);
 753     gmx_fio_do_int(fio, rot->nstrout);
 754     gmx_fio_do_int(fio, rot->nstsout);
 755     if (bRead)
 756     {
 757         snew(rot->grp, rot->ngrp);
 758     }
 759     for (g = 0; g < rot->ngrp; g++)
 760     {
 761         do_rotgrp(fio, &rot->grp[g], bRead);
 762     }
 763 }
 764
 765
 766 static void do_swapcoords(t_fileio *fio, t_swapcoords *swap, gmx_bool bRead)
 767 {
 768     int i, j;
 769
 770
 771     gmx_fio_do_int(fio, swap->nat);
 772     gmx_fio_do_int(fio, swap->nat_sol);
 773     for (j = 0; j < 2; j++)
 774     {
 775         gmx_fio_do_int(fio, swap->nat_split[j]);
 776         gmx_fio_do_int(fio, swap->massw_split[j]);
 777     }
 778     gmx_fio_do_int(fio, swap->nstswap);
 779     gmx_fio_do_int(fio, swap->nAverage);
 780     gmx_fio_do_real(fio, swap->threshold);
 781     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl0r);
 782     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl0u);
 783     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl0l);
 784     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl1r);
 785     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl1u);
 786     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl1l);
 787
 788     if (bRead)
 789     {
 790         snew(swap->ind, swap->nat);
 791         snew(swap->ind_sol, swap->nat_sol);
 792         for (j = 0; j < 2; j++)
 793         {
 794             snew(swap->ind_split[j], swap->nat_split[j]);
 795         }
 796     }
 797
 798     gmx_fio_ndo_int(fio, swap->ind, swap->nat);
 799     gmx_fio_ndo_int(fio, swap->ind_sol, swap->nat_sol);
 800     for (j = 0; j < 2; j++)
 801     {
 802         gmx_fio_ndo_int(fio, swap->ind_split[j], swap->nat_split[j]);
 803     }
 804
 805     for (j = 0; j < eCompNR; j++)
 806     {
 807         gmx_fio_do_int(fio, swap->nanions[j]);
 808         gmx_fio_do_int(fio, swap->ncations[j]);
 809     }
 810
 811 }
 812
 813
 814 static void do_inputrec(t_fileio *fio, t_inputrec *ir, gmx_bool bRead,
 815                         int file_version, real *fudgeQQ)
 816 {
 817     int      i, j, k, *tmp, idum = 0;
 818     real     rdum, bd_temp;
 819     rvec     vdum;
 820     gmx_bool bSimAnn;
 821     real     zerotemptime, finish_t, init_temp, finish_temp;
 822
 823     if (file_version != tpx_version)
 824     {
 825         /* Give a warning about features that are not accessible */
 826         fprintf(stderr, "Note: file tpx version %d, software tpx version %d\n",
 827                 file_version, tpx_version);
 828     }
 829
 830     if (bRead)
 831     {
 832         init_inputrec(ir);
 833     }
 834
 835     if (file_version == 0)
 836     {
 837         return;
 838     }
 839
 840     /* Basic inputrec stuff */
 841     gmx_fio_do_int(fio, ir->eI);
 842     if (file_version >= 62)
 843     {
 844         gmx_fio_do_int64(fio, ir->nsteps);
 845     }
 846     else
 847     {
 848         gmx_fio_do_int(fio, idum);
 849         ir->nsteps = idum;
 850     }
 851     if (file_version > 25)
 852     {
 853         if (file_version >= 62)
 854         {
 855             gmx_fio_do_int64(fio, ir->init_step);
 856         }
 857         else
 858         {
 859             gmx_fio_do_int(fio, idum);
 860             ir->init_step = idum;
 861         }
 862     }
 863     else
 864     {
 865         ir->init_step = 0;
 866     }
 867
 868     if (file_version >= 58)
 869     {
 870         gmx_fio_do_int(fio, ir->simulation_part);
 871     }
 872     else
 873     {
 874         ir->simulation_part = 1;
 875     }
 876
 877     if (file_version >= 67)
 878     {
 879         gmx_fio_do_int(fio, ir->nstcalcenergy);
 880     }
 881     else
 882     {
 883         ir->nstcalcenergy = 1;
 884     }
 885     if (file_version < 53)
 886     {
 887         /* The pbc info has been moved out of do_inputrec,
 888          * since we always want it, also without reading the inputrec.
 889          */
 890         gmx_fio_do_int(fio, ir->ePBC);
 891         if ((file_version <= 15) && (ir->ePBC == 2))
 892         {
 893             ir->ePBC = epbcNONE;
 894         }
 895         if (file_version >= 45)
 896         {
 897             gmx_fio_do_int(fio, ir->bPeriodicMols);
 898         }
 899         else
 900         {
 901             if (ir->ePBC == 2)
 902             {
 903                 ir->ePBC          = epbcXYZ;
 904                 ir->bPeriodicMols = TRUE;
 905             }
 906             else
 907             {
 908                 ir->bPeriodicMols = FALSE;
 909             }
 910         }
 911     }
 912     if (file_version >= 81)
 913     {
 914         gmx_fio_do_int(fio, ir->cutoff_scheme);
 915         if (file_version < 94)
 916         {
 917             ir->cutoff_scheme = 1 - ir->cutoff_scheme;
 918         }
 919     }
 920     else
 921     {
 922         ir->cutoff_scheme = ecutsGROUP;
 923     }
 924     gmx_fio_do_int(fio, ir->ns_type);
 925     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstlist);
 926     gmx_fio_do_int(fio, ir->ndelta);
 927     if (file_version < 41)
 928     {
 929         gmx_fio_do_int(fio, idum);
 930         gmx_fio_do_int(fio, idum);
 931     }
 932     if (file_version >= 45)
 933     {
 934         gmx_fio_do_real(fio, ir->rtpi);
 935     }
 936     else
 937     {
 938         ir->rtpi = 0.05;
 939     }
 940     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstcomm);
 941     if (file_version > 34)
 942     {
 943         gmx_fio_do_int(fio, ir->comm_mode);
 944     }
 945     else if (ir->nstcomm < 0)
 946     {
 947         ir->comm_mode = ecmANGULAR;
 948     }
 949     else
 950     {
 951         ir->comm_mode = ecmLINEAR;
 952     }
 953     ir->nstcomm = abs(ir->nstcomm);
 954
 955     if (file_version > 25)
 956     {
 957         gmx_fio_do_int(fio, ir->nstcheckpoint);
 958     }
 959     else
 960     {
 961         ir->nstcheckpoint = 0;
 962     }
 963
 964     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstcgsteep);
 965
 966     if (file_version >= 30)
 967     {
 968         gmx_fio_do_int(fio, ir->nbfgscorr);
 969     }
 970     else if (bRead)
 971     {
 972         ir->nbfgscorr = 10;
 973     }
 974
 975     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstlog);
 976     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstxout);
 977     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstvout);
 978     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstfout);
 979     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstenergy);
 980     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstxout_compressed);
 981     if (file_version >= 59)
 982     {
 983         gmx_fio_do_double(fio, ir->init_t);
 984         gmx_fio_do_double(fio, ir->delta_t);
 985     }
 986     else
 987     {
 988         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
 989         ir->init_t = rdum;
 990         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
 991         ir->delta_t = rdum;
 992     }
 993     gmx_fio_do_real(fio, ir->x_compression_precision);
 994     if (file_version < 19)
 995     {
 996         gmx_fio_do_int(fio, idum);
 997         gmx_fio_do_int(fio, idum);
 998     }
 999     if (file_version < 18)
1000     {
1001         gmx_fio_do_int(fio, idum);
1002     }
1003     if (file_version >= 81)
1004     {
1005         gmx_fio_do_real(fio, ir->verletbuf_tol);
1006     }
1007     else
1008     {
1009         ir->verletbuf_tol = 0;
1010     }
1011     gmx_fio_do_real(fio, ir->rlist);
1012     if (file_version >= 67)
1013     {
1014         gmx_fio_do_real(fio, ir->rlistlong);
1015     }
1016     if (file_version >= 82 && file_version != 90)
1017     {
1018         gmx_fio_do_int(fio, ir->nstcalclr);
1019     }
1020     else
1021     {
1022         /* Calculate at NS steps */
1023         ir->nstcalclr = ir->nstlist;
1024     }
1025     gmx_fio_do_int(fio, ir->coulombtype);
1026     if (file_version < 32 && ir->coulombtype == eelRF)
1027     {
1028         ir->coulombtype = eelRF_NEC;
1029     }
1030     if (file_version >= 81)
1031     {
1032         gmx_fio_do_int(fio, ir->coulomb_modifier);
1033     }
1034     else
1035     {
1036         ir->coulomb_modifier = (ir->cutoff_scheme == ecutsVERLET ? eintmodPOTSHIFT : eintmodNONE);
1037     }
1038     gmx_fio_do_real(fio, ir->rcoulomb_switch);
1039     gmx_fio_do_real(fio, ir->rcoulomb);
1040     gmx_fio_do_int(fio, ir->vdwtype);
1041     if (file_version >= 81)
1042     {
1043         gmx_fio_do_int(fio, ir->vdw_modifier);
1044     }
1045     else
1046     {
1047         ir->vdw_modifier = (ir->cutoff_scheme == ecutsVERLET ? eintmodPOTSHIFT : eintmodNONE);
1048     }
1049     gmx_fio_do_real(fio, ir->rvdw_switch);
1050     gmx_fio_do_real(fio, ir->rvdw);
1051     if (file_version < 67)
1052     {
1053         ir->rlistlong = max_cutoff(ir->rlist, max_cutoff(ir->rvdw, ir->rcoulomb));
1054     }
1055     gmx_fio_do_int(fio, ir->eDispCorr);
1056     gmx_fio_do_real(fio, ir->epsilon_r);
1057     if (file_version >= 37)
1058     {
1059         gmx_fio_do_real(fio, ir->epsilon_rf);
1060     }
1061     else
1062     {
1063         if (EEL_RF(ir->coulombtype))
1064         {
1065             ir->epsilon_rf = ir->epsilon_r;
1066             ir->epsilon_r  = 1.0;
1067         }
1068         else
1069         {
1070             ir->epsilon_rf = 1.0;
1071         }
1072     }
1073     if (file_version >= 29)
1074     {
1075         gmx_fio_do_real(fio, ir->tabext);
1076     }
1077     else
1078     {
1079         ir->tabext = 1.0;
1080     }
1081
1082     if (file_version > 25)
1083     {
1084         gmx_fio_do_int(fio, ir->gb_algorithm);
1085         gmx_fio_do_int(fio, ir->nstgbradii);
1086         gmx_fio_do_real(fio, ir->rgbradii);
1087         gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_saltconc);
1088         gmx_fio_do_int(fio, ir->implicit_solvent);
1089     }
1090     else
1091     {
1092         ir->gb_algorithm     = egbSTILL;
1093         ir->nstgbradii       = 1;
1094         ir->rgbradii         = 1.0;
1095         ir->gb_saltconc      = 0;
1096         ir->implicit_solvent = eisNO;
1097     }
1098     if (file_version >= 55)
1099     {
1100         gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_epsilon_solvent);
1101         gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_obc_alpha);
1102         gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_obc_beta);
1103         gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_obc_gamma);
1104         if (file_version >= 60)
1105         {
1106             gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_dielectric_offset);
1107             gmx_fio_do_int(fio, ir->sa_algorithm);
1108         }
1109         else
1110         {
1111             ir->gb_dielectric_offset = 0.009;
1112             ir->sa_algorithm         = esaAPPROX;
1113         }
1114         gmx_fio_do_real(fio, ir->sa_surface_tension);
1115
1116         /* Override sa_surface_tension if it is not changed in the mpd-file */
1117         if (ir->sa_surface_tension < 0)
1118         {
1119             if (ir->gb_algorithm == egbSTILL)
1120             {
1121                 ir->sa_surface_tension = 0.0049 * 100 * CAL2JOULE;
1122             }
1123             else if (ir->gb_algorithm == egbHCT || ir->gb_algorithm == egbOBC)
1124             {
1125                 ir->sa_surface_tension = 0.0054 * 100 * CAL2JOULE;
1126             }
1127         }
1128
1129     }
1130     else
1131     {
1132         /* Better use sensible values than insane (0.0) ones... */
1133         ir->gb_epsilon_solvent = 80;
1134         ir->gb_obc_alpha       = 1.0;
1135         ir->gb_obc_beta        = 0.8;
1136         ir->gb_obc_gamma       = 4.85;
1137         ir->sa_surface_tension = 2.092;
1138     }
1139
1140
1141     if (file_version >= 81)
1142     {
1143         gmx_fio_do_real(fio, ir->fourier_spacing);
1144     }
1145     else
1146     {
1147         ir->fourier_spacing = 0.0;
1148     }
1149     gmx_fio_do_int(fio, ir->nkx);
1150     gmx_fio_do_int(fio, ir->nky);
1151     gmx_fio_do_int(fio, ir->nkz);
1152     gmx_fio_do_int(fio, ir->pme_order);
1153     gmx_fio_do_real(fio, ir->ewald_rtol);
1154
1155     if (file_version >= 93)
1156     {
1157         gmx_fio_do_real(fio, ir->ewald_rtol_lj);
1158     }
1159     else
1160     {
1161         ir->ewald_rtol_lj = ir->ewald_rtol;
1162     }
1163
1164     if (file_version >= 24)
1165     {
1166         gmx_fio_do_int(fio, ir->ewald_geometry);
1167     }
1168     else
1169     {
1170         ir->ewald_geometry = eewg3D;
1171     }
1172
1173     if (file_version <= 17)
1174     {
1175         ir->epsilon_surface = 0;
1176         if (file_version == 17)
1177         {
1178             gmx_fio_do_int(fio, idum);
1179         }
1180     }
1181     else
1182     {
1183         gmx_fio_do_real(fio, ir->epsilon_surface);
1184     }
1185
1186     gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bOptFFT);
1187
1188     if (file_version >= 93)
1189     {
1190         gmx_fio_do_int(fio, ir->ljpme_combination_rule);
1191     }
1192     gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bContinuation);
1193     gmx_fio_do_int(fio, ir->etc);
1194     /* before version 18, ir->etc was a gmx_bool (ir->btc),
1195      * but the values 0 and 1 still mean no and
1196      * berendsen temperature coupling, respectively.
1197      */
1198     if (file_version >= 79)
1199     {
1200         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bPrintNHChains);
1201     }
1202     if (file_version >= 71)
1203     {
1204         gmx_fio_do_int(fio, ir->nsttcouple);
1205     }
1206     else
1207     {
1208         ir->nsttcouple = ir->nstcalcenergy;
1209     }
1210     if (file_version <= 15)
1211     {
1212         gmx_fio_do_int(fio, idum);
1213     }
1214     if (file_version <= 17)
1215     {
1216         gmx_fio_do_int(fio, ir->epct);
1217         if (file_version <= 15)
1218         {
1219             if (ir->epct == 5)
1220             {
1221                 ir->epct = epctSURFACETENSION;
1222             }
1223             gmx_fio_do_int(fio, idum);
1224         }
1225         ir->epct -= 1;
1226         /* we have removed the NO alternative at the beginning */
1227         if (ir->epct == -1)
1228         {
1229             ir->epc  = epcNO;
1230             ir->epct = epctISOTROPIC;
1231         }
1232         else
1233         {
1234             ir->epc = epcBERENDSEN;
1235         }
1236     }
1237     else
1238     {
1239         gmx_fio_do_int(fio, ir->epc);
1240         gmx_fio_do_int(fio, ir->epct);
1241     }
1242     if (file_version >= 71)
1243     {
1244         gmx_fio_do_int(fio, ir->nstpcouple);
1245     }
1246     else
1247     {
1248         ir->nstpcouple = ir->nstcalcenergy;
1249     }
1250     gmx_fio_do_real(fio, ir->tau_p);
1251     if (file_version <= 15)
1252     {
1253         gmx_fio_do_rvec(fio, vdum);
1254         clear_mat(ir->ref_p);
1255         for (i = 0; i < DIM; i++)
1256         {
1257             ir->ref_p[i][i] = vdum[i];
1258         }
1259     }
1260     else
1261     {
1262         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->ref_p[XX]);
1263         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->ref_p[YY]);
1264         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->ref_p[ZZ]);
1265     }
1266     if (file_version <= 15)
1267     {
1268         gmx_fio_do_rvec(fio, vdum);
1269         clear_mat(ir->compress);
1270         for (i = 0; i < DIM; i++)
1271         {
1272             ir->compress[i][i] = vdum[i];
1273         }
1274     }
1275     else
1276     {
1277         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->compress[XX]);
1278         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->compress[YY]);
1279         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->compress[ZZ]);
1280     }
1281     if (file_version >= 47)
1282     {
1283         gmx_fio_do_int(fio, ir->refcoord_scaling);
1284         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->posres_com);
1285         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->posres_comB);
1286     }
1287     else
1288     {
1289         ir->refcoord_scaling = erscNO;
1290         clear_rvec(ir->posres_com);
1291         clear_rvec(ir->posres_comB);
1292     }
1293     if ((file_version > 25) && (file_version < 79))
1294     {
1295         gmx_fio_do_int(fio, ir->andersen_seed);
1296     }
1297     else
1298     {
1299         ir->andersen_seed = 0;
1300     }
1301     if (file_version < 26)
1302     {
1303         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, bSimAnn);
1304         gmx_fio_do_real(fio, zerotemptime);
1305     }
1306
1307     if (file_version < 37)
1308     {
1309         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
1310     }
1311
1312     gmx_fio_do_real(fio, ir->shake_tol);
1313     if (file_version < 54)
1314     {
1315         gmx_fio_do_real(fio, *fudgeQQ);
1316     }
1317
1318     gmx_fio_do_int(fio, ir->efep);
1319     if (file_version <= 14 && ir->efep != efepNO)
1320     {
1321         ir->efep = efepYES;
1322     }
1323     do_fepvals(fio, ir->fepvals, bRead, file_version);
1324
1325     if (file_version >= 79)
1326     {
1327         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bSimTemp);
1328         if (ir->bSimTemp)
1329         {
1330             ir->bSimTemp = TRUE;
1331         }
1332     }
1333     else
1334     {
1335         ir->bSimTemp = FALSE;
1336     }
1337     if (ir->bSimTemp)
1338     {
1339         do_simtempvals(fio, ir->simtempvals, ir->fepvals->n_lambda, bRead, file_version);
1340     }
1341
1342     if (file_version >= 79)
1343     {
1344         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bExpanded);
1345         if (ir->bExpanded)
1346         {
1347             ir->bExpanded = TRUE;
1348         }
1349         else
1350         {
1351             ir->bExpanded = FALSE;
1352         }
1353     }
1354     if (ir->bExpanded)
1355     {
1356         do_expandedvals(fio, ir->expandedvals, ir->fepvals, bRead, file_version);
1357     }
1358     if (file_version >= 57)
1359     {
1360         gmx_fio_do_int(fio, ir->eDisre);
1361     }
1362     gmx_fio_do_int(fio, ir->eDisreWeighting);
1363     if (file_version < 22)
1364     {
1365         if (ir->eDisreWeighting == 0)
1366         {
1367             ir->eDisreWeighting = edrwEqual;
1368         }
1369         else
1370         {
1371             ir->eDisreWeighting = edrwConservative;
1372         }
1373     }
1374     gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bDisreMixed);
1375     gmx_fio_do_real(fio, ir->dr_fc);
1376     gmx_fio_do_real(fio, ir->dr_tau);
1377     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstdisreout);
1378     if (file_version >= 22)
1379     {
1380         gmx_fio_do_real(fio, ir->orires_fc);
1381         gmx_fio_do_real(fio, ir->orires_tau);
1382         gmx_fio_do_int(fio, ir->nstorireout);
1383     }
1384     else
1385     {
1386         ir->orires_fc   = 0;
1387         ir->orires_tau  = 0;
1388         ir->nstorireout = 0;
1389     }
1390     if (file_version >= 26 && file_version < 79)
1391     {
1392         gmx_fio_do_real(fio, ir->dihre_fc);
1393         if (file_version < 56)
1394         {
1395             gmx_fio_do_real(fio, rdum);
1396             gmx_fio_do_int(fio, idum);
1397         }
1398     }
1399     else
1400     {
1401         ir->dihre_fc = 0;
1402     }
1403
1404     gmx_fio_do_real(fio, ir->em_stepsize);
1405     gmx_fio_do_real(fio, ir->em_tol);
1406     if (file_version >= 22)
1407     {
1408         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bShakeSOR);
1409     }
1410     else if (bRead)
1411     {
1412         ir->bShakeSOR = TRUE;
1413     }
1414     if (file_version >= 11)
1415     {
1416         gmx_fio_do_int(fio, ir->niter);
1417     }
1418     else if (bRead)
1419     {
1420         ir->niter = 25;
1421         fprintf(stderr, "Note: niter not in run input file, setting it to %d\n",
1422                 ir->niter);
1423     }
1424     if (file_version >= 21)
1425     {
1426         gmx_fio_do_real(fio, ir->fc_stepsize);
1427     }
1428     else
1429     {
1430         ir->fc_stepsize = 0;
1431     }
1432     gmx_fio_do_int(fio, ir->eConstrAlg);
1433     gmx_fio_do_int(fio, ir->nProjOrder);
1434     gmx_fio_do_real(fio, ir->LincsWarnAngle);
1435     if (file_version <= 14)
1436     {
1437         gmx_fio_do_int(fio, idum);
1438     }
1439     if (file_version >= 26)
1440     {
1441         gmx_fio_do_int(fio, ir->nLincsIter);
1442     }
1443     else if (bRead)
1444     {
1445         ir->nLincsIter = 1;
1446         fprintf(stderr, "Note: nLincsIter not in run input file, setting it to %d\n",
1447                 ir->nLincsIter);
1448     }
1449     if (file_version < 33)
1450     {
1451         gmx_fio_do_real(fio, bd_temp);
1452     }
1453     gmx_fio_do_real(fio, ir->bd_fric);
1454     if (file_version >= tpxv_Use64BitRandomSeed)
1455     {
1456         gmx_fio_do_int64(fio, ir->ld_seed);
1457     }
1458     else
1459     {
1460         gmx_fio_do_int(fio, idum);
1461         ir->ld_seed = idum;
1462     }
1463     if (file_version >= 33)
1464     {
1465         for (i = 0; i < DIM; i++)
1466         {
1467             gmx_fio_do_rvec(fio, ir->deform[i]);
1468         }
1469     }
1470     else
1471     {
1472         for (i = 0; i < DIM; i++)
1473         {
1474             clear_rvec(ir->deform[i]);
1475         }
1476     }
1477     if (file_version >= 14)
1478     {
1479         gmx_fio_do_real(fio, ir->cos_accel);
1480     }
1481     else if (bRead)
1482     {
1483         ir->cos_accel = 0;
1484     }
1485     gmx_fio_do_int(fio, ir->userint1);
1486     gmx_fio_do_int(fio, ir->userint2);
1487     gmx_fio_do_int(fio, ir->userint3);
1488     gmx_fio_do_int(fio, ir->userint4);
1489     gmx_fio_do_real(fio, ir->userreal1);
1490     gmx_fio_do_real(fio, ir->userreal2);
1491     gmx_fio_do_real(fio, ir->userreal3);
1492     gmx_fio_do_real(fio, ir->userreal4);
1493
1494     /* AdResS stuff */
1495     if (file_version >= 77)
1496     {
1497         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bAdress);
1498         if (ir->bAdress)
1499         {
1500             if (bRead)
1501             {
1502                 snew(ir->adress, 1);
1503             }
1504             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->type);
1505             gmx_fio_do_real(fio, ir->adress->const_wf);
1506             gmx_fio_do_real(fio, ir->adress->ex_width);
1507             gmx_fio_do_real(fio, ir->adress->hy_width);
1508             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->icor);
1509             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->site);
1510             gmx_fio_do_rvec(fio, ir->adress->refs);
1511             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->n_tf_grps);
1512             gmx_fio_do_real(fio, ir->adress->ex_forcecap);
1513             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->n_energy_grps);
1514             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->do_hybridpairs);
1515
1516             if (bRead)
1517             {
1518                 snew(ir->adress->tf_table_index, ir->adress->n_tf_grps);
1519             }
1520             if (ir->adress->n_tf_grps > 0)
1521             {
1522                 gmx_fio_ndo_int(fio, ir->adress->tf_table_index, ir->adress->n_tf_grps);
1523             }
1524             if (bRead)
1525             {
1526                 snew(ir->adress->group_explicit, ir->adress->n_energy_grps);
1527             }
1528             if (ir->adress->n_energy_grps > 0)
1529             {
1530                 gmx_fio_ndo_int(fio, ir->adress->group_explicit, ir->adress->n_energy_grps);
1531             }
1532         }
1533     }
1534     else
1535     {
1536         ir->bAdress = FALSE;
1537     }
1538
1539     /* pull stuff */
1540     if (file_version >= 48)
1541     {
1542         gmx_fio_do_int(fio, ir->ePull);
1543         if (ir->ePull != epullNO)
1544         {
1545             if (bRead)
1546             {
1547                 snew(ir->pull, 1);
1548             }
1549             do_pull(fio, ir->pull, bRead, file_version);
1550         }
1551     }
1552     else
1553     {
1554         ir->ePull = epullNO;
1555     }
1556
1557     /* Enforced rotation */
1558     if (file_version >= 74)
1559     {
1560         gmx_fio_do_int(fio, ir->bRot);
1561         if (ir->bRot == TRUE)
1562         {
1563             if (bRead)
1564             {
1565                 snew(ir->rot, 1);
1566             }
1567             do_rot(fio, ir->rot, bRead);
1568         }
1569     }
1570     else
1571     {
1572         ir->bRot = FALSE;
1573     }
1574
1575     /* Interactive molecular dynamics */
1576     if (file_version >= tpxv_InteractiveMolecularDynamics)
1577     {
1578         gmx_fio_do_int(fio, ir->bIMD);
1579         if (TRUE == ir->bIMD)
1580         {
1581             if (bRead)
1582             {
1583                 snew(ir->imd, 1);
1584             }
1585             do_imd(fio, ir->imd, bRead);
1586         }
1587     }
1588     else
1589     {
1590         /* We don't support IMD sessions for old .tpr files */
1591         ir->bIMD = FALSE;
1592     }
1593
1594     /* grpopts stuff */
1595     gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.ngtc);
1596     if (file_version >= 69)
1597     {
1598         gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.nhchainlength);
1599     }
1600     else
1601     {
1602         ir->opts.nhchainlength = 1;
1603     }
1604     gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.ngacc);
1605     gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.ngfrz);
1606     gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.ngener);
1607
1608     if (bRead)
1609     {
1610         snew(ir->opts.nrdf,   ir->opts.ngtc);
1611         snew(ir->opts.ref_t,  ir->opts.ngtc);
1612         snew(ir->opts.annealing, ir->opts.ngtc);
1613         snew(ir->opts.anneal_npoints, ir->opts.ngtc);
1614         snew(ir->opts.anneal_time, ir->opts.ngtc);
1615         snew(ir->opts.anneal_temp, ir->opts.ngtc);
1616         snew(ir->opts.tau_t,  ir->opts.ngtc);
1617         snew(ir->opts.nFreeze, ir->opts.ngfrz);
1618         snew(ir->opts.acc,    ir->opts.ngacc);
1619         snew(ir->opts.egp_flags, ir->opts.ngener*ir->opts.ngener);
1620     }
1621     if (ir->opts.ngtc > 0)
1622     {
1623         if (bRead && file_version < 13)
1624         {
1625             snew(tmp, ir->opts.ngtc);
1626             gmx_fio_ndo_int(fio, tmp, ir->opts.ngtc);
1627             for (i = 0; i < ir->opts.ngtc; i++)
1628             {
1629                 ir->opts.nrdf[i] = tmp[i];
1630             }
1631             sfree(tmp);
1632         }
1633         else
1634         {
1635             gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.nrdf, ir->opts.ngtc);
1636         }
1637         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.ref_t, ir->opts.ngtc);
1638         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.tau_t, ir->opts.ngtc);
1639         if (file_version < 33 && ir->eI == eiBD)
1640         {
1641             for (i = 0; i < ir->opts.ngtc; i++)
1642             {
1643                 ir->opts.tau_t[i] = bd_temp;
1644             }
1645         }
1646     }
1647     if (ir->opts.ngfrz > 0)
1648     {
1649         gmx_fio_ndo_ivec(fio, ir->opts.nFreeze, ir->opts.ngfrz);
1650     }
1651     if (ir->opts.ngacc > 0)
1652     {
1653         gmx_fio_ndo_rvec(fio, ir->opts.acc, ir->opts.ngacc);
1654     }
1655     if (file_version >= 12)
1656     {
1657         gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.egp_flags,
1658                         ir->opts.ngener*ir->opts.ngener);
1659     }
1660
1661     if (bRead && file_version < 26)
1662     {
1663         for (i = 0; i < ir->opts.ngtc; i++)
1664         {
1665             if (bSimAnn)
1666             {
1667                 ir->opts.annealing[i]      = eannSINGLE;
1668                 ir->opts.anneal_npoints[i] = 2;
1669                 snew(ir->opts.anneal_time[i], 2);
1670                 snew(ir->opts.anneal_temp[i], 2);
1671                 /* calculate the starting/ending temperatures from reft, zerotemptime, and nsteps */
1672                 finish_t                   = ir->init_t + ir->nsteps * ir->delta_t;
1673                 init_temp                  = ir->opts.ref_t[i]*(1-ir->init_t/zerotemptime);
1674                 finish_temp                = ir->opts.ref_t[i]*(1-finish_t/zerotemptime);
1675                 ir->opts.anneal_time[i][0] = ir->init_t;
1676                 ir->opts.anneal_time[i][1] = finish_t;
1677                 ir->opts.anneal_temp[i][0] = init_temp;
1678                 ir->opts.anneal_temp[i][1] = finish_temp;
1679             }
1680             else
1681             {
1682                 ir->opts.annealing[i]      = eannNO;
1683                 ir->opts.anneal_npoints[i] = 0;
1684             }
1685         }
1686     }
1687     else
1688     {
1689         /* file version 26 or later */
1690         /* First read the lists with annealing and npoints for each group */
1691         gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.annealing, ir->opts.ngtc);
1692         gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.anneal_npoints, ir->opts.ngtc);
1693         for (j = 0; j < (ir->opts.ngtc); j++)
1694         {
1695             k = ir->opts.anneal_npoints[j];
1696             if (bRead)
1697             {
1698                 snew(ir->opts.anneal_time[j], k);
1699                 snew(ir->opts.anneal_temp[j], k);
1700             }
1701             gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.anneal_time[j], k);
1702             gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.anneal_temp[j], k);
1703         }
1704     }
1705     /* Walls */
1706     if (file_version >= 45)
1707     {
1708         gmx_fio_do_int(fio, ir->nwall);
1709         gmx_fio_do_int(fio, ir->wall_type);
1710         if (file_version >= 50)
1711         {
1712             gmx_fio_do_real(fio, ir->wall_r_linpot);
1713         }
1714         else
1715         {
1716             ir->wall_r_linpot = -1;
1717         }
1718         gmx_fio_do_int(fio, ir->wall_atomtype[0]);
1719         gmx_fio_do_int(fio, ir->wall_atomtype[1]);
1720         gmx_fio_do_real(fio, ir->wall_density[0]);
1721         gmx_fio_do_real(fio, ir->wall_density[1]);
1722         gmx_fio_do_real(fio, ir->wall_ewald_zfac);
1723     }
1724     else
1725     {
1726         ir->nwall            = 0;
1727         ir->wall_type        = 0;
1728         ir->wall_atomtype[0] = -1;
1729         ir->wall_atomtype[1] = -1;
1730         ir->wall_density[0]  = 0;
1731         ir->wall_density[1]  = 0;
1732         ir->wall_ewald_zfac  = 3;
1733     }
1734     /* Cosine stuff for electric fields */
1735     for (j = 0; (j < DIM); j++)
1736     {
1737         gmx_fio_do_int(fio, ir->ex[j].n);
1738         gmx_fio_do_int(fio, ir->et[j].n);
1739         if (bRead)
1740         {
1741             snew(ir->ex[j].a,  ir->ex[j].n);
1742             snew(ir->ex[j].phi, ir->ex[j].n);
1743             snew(ir->et[j].a,  ir->et[j].n);
1744             snew(ir->et[j].phi, ir->et[j].n);
1745         }
1746         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->ex[j].a,  ir->ex[j].n);
1747         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->ex[j].phi, ir->ex[j].n);
1748         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->et[j].a,  ir->et[j].n);
1749         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->et[j].phi, ir->et[j].n);
1750     }
1751
1752     /* Swap ions */
1753     if (file_version >= tpxv_ComputationalElectrophysiology)
1754     {
1755         gmx_fio_do_int(fio, ir->eSwapCoords);
1756         if (ir->eSwapCoords != eswapNO)
1757         {
1758             if (bRead)
1759             {
1760                 snew(ir->swap, 1);
1761             }
1762             do_swapcoords(fio, ir->swap, bRead);
1763         }
1764     }
1765
1766     /* QMMM stuff */
1767     if (file_version >= 39)
1768     {
1769         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bQMMM);
1770         gmx_fio_do_int(fio, ir->QMMMscheme);
1771         gmx_fio_do_real(fio, ir->scalefactor);
1772         gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.ngQM);
1773         if (bRead)
1774         {
1775             snew(ir->opts.QMmethod,    ir->opts.ngQM);
1776             snew(ir->opts.QMbasis,     ir->opts.ngQM);
1777             snew(ir->opts.QMcharge,    ir->opts.ngQM);
1778             snew(ir->opts.QMmult,      ir->opts.ngQM);
1779             snew(ir->opts.bSH,         ir->opts.ngQM);
1780             snew(ir->opts.CASorbitals, ir->opts.ngQM);
1781             snew(ir->opts.CASelectrons, ir->opts.ngQM);
1782             snew(ir->opts.SAon,        ir->opts.ngQM);
1783             snew(ir->opts.SAoff,       ir->opts.ngQM);
1784             snew(ir->opts.SAsteps,     ir->opts.ngQM);
1785             snew(ir->opts.bOPT,        ir->opts.ngQM);
1786             snew(ir->opts.bTS,         ir->opts.ngQM);
1787         }
1788         if (ir->opts.ngQM > 0)
1789         {
1790             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.QMmethod, ir->opts.ngQM);
1791             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.QMbasis, ir->opts.ngQM);
1792             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.QMcharge, ir->opts.ngQM);
1793             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.QMmult, ir->opts.ngQM);
1794             gmx_fio_ndo_gmx_bool(fio, ir->opts.bSH, ir->opts.ngQM);
1795             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.CASorbitals, ir->opts.ngQM);
1796             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.CASelectrons, ir->opts.ngQM);
1797             gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.SAon, ir->opts.ngQM);
1798             gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.SAoff, ir->opts.ngQM);
1799             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.SAsteps, ir->opts.ngQM);
1800             gmx_fio_ndo_gmx_bool(fio, ir->opts.bOPT, ir->opts.ngQM);
1801             gmx_fio_ndo_gmx_bool(fio, ir->opts.bTS, ir->opts.ngQM);
1802         }
1803         /* end of QMMM stuff */
1804     }
1805 }
1806
1807
1808 static void do_harm(t_fileio *fio, t_iparams *iparams)
1809 {
1810     gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.rA);
1811     gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.krA);
1812     gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.rB);
1813     gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.krB);
1814 }
1815
1816 void do_iparams(t_fileio *fio, t_functype ftype, t_iparams *iparams,
1817                 gmx_bool bRead, int file_version)
1818 {
1819     int      idum;
1820     real     rdum;
1821
1822     if (!bRead)
1823     {
1824         gmx_fio_set_comment(fio, interaction_function[ftype].name);
1825     }
1826     switch (ftype)
1827     {
1828         case F_ANGLES:
1829         case F_G96ANGLES:
1830         case F_BONDS:
1831         case F_G96BONDS:
1832         case F_HARMONIC:
1833         case F_IDIHS:
1834             do_harm(fio, iparams);
1835             if ((ftype == F_ANGRES || ftype == F_ANGRESZ) && bRead)
1836             {
1837                 /* Correct incorrect storage of parameters */
1838                 iparams->pdihs.phiB = iparams->pdihs.phiA;
1839                 iparams->pdihs.cpB  = iparams->pdihs.cpA;
1840             }
1841             break;
1842         case F_RESTRANGLES:
1843             gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.rA);
1844             gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.krA);
1845             break;
1846         case F_LINEAR_ANGLES:
1847             gmx_fio_do_real(fio, iparams->linangle.klinA);
1848             gmx_fio_do_real(fio, iparams->linangle.aA);
1849             gmx_fio_do_real(fio, iparams->linangle.klinB);
1850             gmx_fio_do_real(fio, iparams->linangle.aB);
1851             break;
1852         case F_FENEBONDS:
1853             gmx_fio_do_real(fio, iparams->fene.bm);
1854             gmx_fio_do_real(fio, iparams->fene.kb);
1855             break;
1856
1857         case F_RESTRBONDS:
1858             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.lowA);
1859             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.up1A);
1860             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.up2A);
1861             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.kA);
1862             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.lowB);
1863             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.up1B);
1864             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.up2B);
1865             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.kB);
1866             break;
1867         case F_TABBONDS:
1868         case F_TABBONDSNC:
1869         case F_TABANGLES:
1870         case F_TABDIHS:
1871             gmx_fio_do_real(fio, iparams->tab.kA);
1872             gmx_fio_do_int(fio, iparams->tab.table);
1873             gmx_fio_do_real(fio, iparams->tab.kB);
1874             break;
1875         case F_CROSS_BOND_BONDS:
1876             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_bb.r1e);
1877             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_bb.r2e);
1878             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_bb.krr);
1879             break;
1880         case F_CROSS_BOND_ANGLES:
1881             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_ba.r1e);
1882             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_ba.r2e);
1883             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_ba.r3e);
1884             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_ba.krt);
1885             break;
1886         case F_UREY_BRADLEY:
1887             gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.thetaA);
1888             gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.kthetaA);
1889             gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.r13A);
1890             gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.kUBA);
1891             if (file_version >= 79)
1892             {
1893                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.thetaB);
1894                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.kthetaB);
1895                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.r13B);
1896                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.kUBB);
1897             }
1898             else
1899             {
1900                 iparams->u_b.thetaB  = iparams->u_b.thetaA;
1901                 iparams->u_b.kthetaB = iparams->u_b.kthetaA;
1902                 iparams->u_b.r13B    = iparams->u_b.r13A;
1903                 iparams->u_b.kUBB    = iparams->u_b.kUBA;
1904             }
1905             break;
1906         case F_QUARTIC_ANGLES:
1907             gmx_fio_do_real(fio, iparams->qangle.theta);
1908             gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->qangle.c, 5);
1909             break;
1910         case F_BHAM:
1911             gmx_fio_do_real(fio, iparams->bham.a);
1912             gmx_fio_do_real(fio, iparams->bham.b);
1913             gmx_fio_do_real(fio, iparams->bham.c);
1914             break;
1915         case F_MORSE:
1916             gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.b0A);
1917             gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.cbA);
1918             gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.betaA);
1919             if (file_version >= 79)
1920             {
1921                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.b0B);
1922                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.cbB);
1923                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.betaB);
1924             }
1925             else
1926             {
1927                 iparams->morse.b0B   = iparams->morse.b0A;
1928                 iparams->morse.cbB   = iparams->morse.cbA;
1929                 iparams->morse.betaB = iparams->morse.betaA;
1930             }
1931             break;
1932         case F_CUBICBONDS:
1933             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cubic.b0);
1934             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cubic.kb);
1935             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cubic.kcub);
1936             break;
1937         case F_CONNBONDS:
1938             break;
1939         case F_POLARIZATION:
1940             gmx_fio_do_real(fio, iparams->polarize.alpha);
1941             break;
1942         case F_ANHARM_POL:
1943             gmx_fio_do_real(fio, iparams->anharm_polarize.alpha);
1944             gmx_fio_do_real(fio, iparams->anharm_polarize.drcut);
1945             gmx_fio_do_real(fio, iparams->anharm_polarize.khyp);
1946             break;
1947         case F_WATER_POL:
1948             if (file_version < 31)
1949             {
1950                 gmx_fatal(FARGS, "Old tpr files with water_polarization not supported. Make a new.");
1951             }
1952             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.al_x);
1953             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.al_y);
1954             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.al_z);
1955             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.rOH);
1956             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.rHH);
1957             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.rOD);
1958             break;
1959         case F_THOLE_POL:
1960             gmx_fio_do_real(fio, iparams->thole.a);
1961             gmx_fio_do_real(fio, iparams->thole.alpha1);
1962             gmx_fio_do_real(fio, iparams->thole.alpha2);
1963             gmx_fio_do_real(fio, iparams->thole.rfac);
1964             break;
1965         case F_LJ:
1966             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj.c6);
1967             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj.c12);
1968             break;
1969         case F_LJ14:
1970             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj14.c6A);
1971             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj14.c12A);
1972             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj14.c6B);
1973             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj14.c12B);
1974             break;
1975         case F_LJC14_Q:
1976             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljc14.fqq);
1977             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljc14.qi);
1978             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljc14.qj);
1979             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljc14.c6);
1980             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljc14.c12);
1981             break;
1982         case F_LJC_PAIRS_NB:
1983             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljcnb.qi);
1984             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljcnb.qj);
1985             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljcnb.c6);
1986             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljcnb.c12);
1987             break;
1988         case F_PDIHS:
1989         case F_PIDIHS:
1990         case F_ANGRES:
1991         case F_ANGRESZ:
1992             gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.phiA);
1993             gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.cpA);
1994             if ((ftype == F_ANGRES || ftype == F_ANGRESZ) && file_version < 42)
1995             {
1996                 /* Read the incorrectly stored multiplicity */
1997                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.rB);
1998                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.krB);
1999                 iparams->pdihs.phiB = iparams->pdihs.phiA;
2000                 iparams->pdihs.cpB  = iparams->pdihs.cpA;
2001             }
2002             else
2003             {
2004                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.phiB);
2005                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.cpB);
2006                 gmx_fio_do_int(fio, iparams->pdihs.mult);
2007             }
2008             break;
2009         case F_RESTRDIHS:
2010             gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.phiA);
2011             gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.cpA);
2012             break;
2013         case F_DISRES:
2014             gmx_fio_do_int(fio, iparams->disres.label);
2015             gmx_fio_do_int(fio, iparams->disres.type);
2016             gmx_fio_do_real(fio, iparams->disres.low);
2017             gmx_fio_do_real(fio, iparams->disres.up1);
2018             gmx_fio_do_real(fio, iparams->disres.up2);
2019             gmx_fio_do_real(fio, iparams->disres.kfac);
2020             break;
2021         case F_ORIRES:
2022             gmx_fio_do_int(fio, iparams->orires.ex);
2023             gmx_fio_do_int(fio, iparams->orires.label);
2024             gmx_fio_do_int(fio, iparams->orires.power);
2025             gmx_fio_do_real(fio, iparams->orires.c);
2026             gmx_fio_do_real(fio, iparams->orires.obs);
2027             gmx_fio_do_real(fio, iparams->orires.kfac);
2028             break;
2029         case F_DIHRES:
2030             if (file_version < 82)
2031             {
2032                 gmx_fio_do_int(fio, idum);
2033                 gmx_fio_do_int(fio, idum);
2034             }
2035             gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.phiA);
2036             gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.dphiA);
2037             gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.kfacA);
2038             if (file_version >= 82)
2039             {
2040                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.phiB);
2041                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.dphiB);
2042                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.kfacB);
2043             }
2044             else
2045             {
2046                 iparams->dihres.phiB  = iparams->dihres.phiA;
2047                 iparams->dihres.dphiB = iparams->dihres.dphiA;
2048                 iparams->dihres.kfacB = iparams->dihres.kfacA;
2049             }
2050             break;
2051         case F_POSRES:
2052             gmx_fio_do_rvec(fio, iparams->posres.pos0A);
2053             gmx_fio_do_rvec(fio, iparams->posres.fcA);
2054             if (bRead && file_version < 27)
2055             {
2056                 copy_rvec(iparams->posres.pos0A, iparams->posres.pos0B);
2057                 copy_rvec(iparams->posres.fcA, iparams->posres.fcB);
2058             }
2059             else
2060             {
2061                 gmx_fio_do_rvec(fio, iparams->posres.pos0B);
2062                 gmx_fio_do_rvec(fio, iparams->posres.fcB);
2063             }
2064             break;
2065         case F_FBPOSRES:
2066             gmx_fio_do_int(fio, iparams->fbposres.geom);
2067             gmx_fio_do_rvec(fio, iparams->fbposres.pos0);
2068             gmx_fio_do_real(fio, iparams->fbposres.r);
2069             gmx_fio_do_real(fio, iparams->fbposres.k);
2070             break;
2071         case F_CBTDIHS:
2072             gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->cbtdihs.cbtcA, NR_CBTDIHS);
2073             break;
2074         case F_RBDIHS:
2075             gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->rbdihs.rbcA, NR_RBDIHS);
2076             if (file_version >= 25)
2077             {
2078                 gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->rbdihs.rbcB, NR_RBDIHS);
2079             }
2080             break;
2081         case F_FOURDIHS:
2082             /* Fourier dihedrals are internally represented
2083              * as Ryckaert-Bellemans since those are faster to compute.
2084              */
2085             gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->rbdihs.rbcA, NR_RBDIHS);
2086             gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->rbdihs.rbcB, NR_RBDIHS);
2087             break;
2088         case F_CONSTR:
2089         case F_CONSTRNC:
2090             gmx_fio_do_real(fio, iparams->constr.dA);
2091             gmx_fio_do_real(fio, iparams->constr.dB);
2092             break;
2093         case F_SETTLE:
2094             gmx_fio_do_real(fio, iparams->settle.doh);
2095             gmx_fio_do_real(fio, iparams->settle.dhh);
2096             break;
2097         case F_VSITE2:
2098             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.a);
2099             break;
2100         case F_VSITE3:
2101         case F_VSITE3FD:
2102         case F_VSITE3FAD:
2103             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.a);
2104             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.b);
2105             break;
2106         case F_VSITE3OUT:
2107         case F_VSITE4FD:
2108         case F_VSITE4FDN:
2109             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.a);
2110             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.b);
2111             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.c);
2112             break;
2113         case F_VSITEN:
2114             gmx_fio_do_int(fio, iparams->vsiten.n);
2115             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsiten.a);
2116             break;
2117         case F_GB12:
2118         case F_GB13:
2119         case F_GB14:
2120             /* We got rid of some parameters in version 68 */
2121             if (bRead && file_version < 68)
2122             {
2123                 gmx_fio_do_real(fio, rdum);
2124                 gmx_fio_do_real(fio, rdum);
2125                 gmx_fio_do_real(fio, rdum);
2126                 gmx_fio_do_real(fio, rdum);
2127             }
2128             gmx_fio_do_real(fio, iparams->gb.sar);
2129             gmx_fio_do_real(fio, iparams->gb.st);
2130             gmx_fio_do_real(fio, iparams->gb.pi);
2131             gmx_fio_do_real(fio, iparams->gb.gbr);
2132             gmx_fio_do_real(fio, iparams->gb.bmlt);
2133             break;
2134         case F_CMAP:
2135             gmx_fio_do_int(fio, iparams->cmap.cmapA);
2136             gmx_fio_do_int(fio, iparams->cmap.cmapB);
2137             break;
2138         default:
2139             gmx_fatal(FARGS, "unknown function type %d (%s) in %s line %d",
2140                       ftype, interaction_function[ftype].name, __FILE__, __LINE__);
2141     }
2142     if (!bRead)
2143     {
2144         gmx_fio_unset_comment(fio);
2145     }
2146 }
2147
2148 static void do_ilist(t_fileio *fio, t_ilist *ilist, gmx_bool bRead, int file_version,
2149                      int ftype)
2150 {
2151     int      i, k, idum;
2152
2153     if (!bRead)
2154     {
2155         gmx_fio_set_comment(fio, interaction_function[ftype].name);
2156     }
2157     if (file_version < 44)
2158     {
2159         for (i = 0; i < MAXNODES; i++)
2160         {
2161             gmx_fio_do_int(fio, idum);
2162         }
2163     }
2164     gmx_fio_do_int(fio, ilist->nr);
2165     if (bRead)
2166     {
2167         snew(ilist->iatoms, ilist->nr);
2168     }
2169     gmx_fio_ndo_int(fio, ilist->iatoms, ilist->nr);
2170     if (!bRead)
2171     {
2172         gmx_fio_unset_comment(fio);
2173     }
2174 }
2175
2176 static void do_ffparams(t_fileio *fio, gmx_ffparams_t *ffparams,
2177                         gmx_bool bRead, int file_version)
2178 {
2179     int          idum, i, j;
2180     unsigned int k;
2181
2182     gmx_fio_do_int(fio, ffparams->atnr);
2183     if (file_version < 57)
2184     {
2185         gmx_fio_do_int(fio, idum);
2186     }
2187     gmx_fio_do_int(fio, ffparams->ntypes);
2188     if (bRead && debug)
2189     {
2190         fprintf(debug, "ffparams->atnr = %d, ntypes = %d\n",
2191                 ffparams->atnr, ffparams->ntypes);
2192     }
2193     if (bRead)
2194     {
2195         snew(ffparams->functype, ffparams->ntypes);
2196         snew(ffparams->iparams, ffparams->ntypes);
2197     }
2198     /* Read/write all the function types */
2199     gmx_fio_ndo_int(fio, ffparams->functype, ffparams->ntypes);
2200     if (bRead && debug)
2201     {
2202         pr_ivec(debug, 0, "functype", ffparams->functype, ffparams->ntypes, TRUE);
2203     }
2204
2205     if (file_version >= 66)
2206     {
2207         gmx_fio_do_double(fio, ffparams->reppow);
2208     }
2209     else
2210     {
2211         ffparams->reppow = 12.0;
2212     }
2213
2214     if (file_version >= 57)
2215     {
2216         gmx_fio_do_real(fio, ffparams->fudgeQQ);
2217     }
2218
2219     /* Check whether all these function types are supported by the code.
2220      * In practice the code is backwards compatible, which means that the
2221      * numbering may have to be altered from old numbering to new numbering
2222      */
2223     for (i = 0; (i < ffparams->ntypes); i++)
2224     {
2225         if (bRead)
2226         {
2227             /* Loop over file versions */
2228             for (k = 0; (k < NFTUPD); k++)
2229             {
2230                 /* Compare the read file_version to the update table */
2231                 if ((file_version < ftupd[k].fvnr) &&
2232                     (ffparams->functype[i] >= ftupd[k].ftype))
2233                 {
2234                     ffparams->functype[i] += 1;
2235                     if (debug)
2236                     {
2237                         fprintf(debug, "Incrementing function type %d to %d (due to %s)\n",
2238                                 i, ffparams->functype[i],
2239                                 interaction_function[ftupd[k].ftype].longname);
2240                         fflush(debug);
2241                     }
2242                 }
2243             }
2244         }
2245
2246         do_iparams(fio, ffparams->functype[i], &ffparams->iparams[i], bRead,
2247                    file_version);
2248         if (bRead && debug)
2249         {
2250             pr_iparams(debug, ffparams->functype[i], &ffparams->iparams[i]);
2251         }
2252     }
2253 }
2254
2255 static void add_settle_atoms(t_ilist *ilist)
2256 {
2257     int i;
2258
2259     /* Settle used to only store the first atom: add the other two */
2260     srenew(ilist->iatoms, 2*ilist->nr);
2261     for (i = ilist->nr/2-1; i >= 0; i--)
2262     {
2263         ilist->iatoms[4*i+0] = ilist->iatoms[2*i+0];
2264         ilist->iatoms[4*i+1] = ilist->iatoms[2*i+1];
2265         ilist->iatoms[4*i+2] = ilist->iatoms[2*i+1] + 1;
2266         ilist->iatoms[4*i+3] = ilist->iatoms[2*i+1] + 2;
2267     }
2268     ilist->nr = 2*ilist->nr;
2269 }
2270
2271 static void do_ilists(t_fileio *fio, t_ilist *ilist, gmx_bool bRead,
2272                       int file_version)
2273 {
2274     int          i, j, renum[F_NRE];
2275     gmx_bool     bClear;
2276     unsigned int k;
2277
2278     for (j = 0; (j < F_NRE); j++)
2279     {
2280         bClear = FALSE;
2281         if (bRead)
2282         {
2283             for (k = 0; k < NFTUPD; k++)
2284             {
2285                 if ((file_version < ftupd[k].fvnr) && (j == ftupd[k].ftype))
2286                 {
2287                     bClear = TRUE;
2288                 }
2289             }
2290         }
2291         if (bClear)
2292         {
2293             ilist[j].nr     = 0;
2294             ilist[j].iatoms = NULL;
2295         }
2296         else
2297         {
2298             do_ilist(fio, &ilist[j], bRead, file_version, j);
2299             if (file_version < 78 && j == F_SETTLE && ilist[j].nr > 0)
2300             {
2301                 add_settle_atoms(&ilist[j]);
2302             }
2303         }
2304         /*
2305            if (bRead && gmx_debug_at)
2306            pr_ilist(debug,0,interaction_function[j].longname,
2307                functype,&ilist[j],TRUE);
2308          */
2309     }
2310 }
2311
2312 static void do_idef(t_fileio *fio, gmx_ffparams_t *ffparams, gmx_moltype_t *molt,
2313                     gmx_bool bRead, int file_version)
2314 {
2315     do_ffparams(fio, ffparams, bRead, file_version);
2316
2317     if (file_version >= 54)
2318     {
2319         gmx_fio_do_real(fio, ffparams->fudgeQQ);
2320     }
2321
2322     do_ilists(fio, molt->ilist, bRead, file_version);
2323 }
2324
2325 static void do_block(t_fileio *fio, t_block *block, gmx_bool bRead, int file_version)
2326 {
2327     int      i, idum, dum_nra, *dum_a;
2328
2329     if (file_version < 44)
2330     {
2331         for (i = 0; i < MAXNODES; i++)
2332         {
2333             gmx_fio_do_int(fio, idum);
2334         }
2335     }
2336     gmx_fio_do_int(fio, block->nr);
2337     if (file_version < 51)
2338     {
2339         gmx_fio_do_int(fio, dum_nra);
2340     }
2341     if (bRead)
2342     {
2343         if ((block->nalloc_index > 0) && (NULL != block->index))
2344         {
2345             sfree(block->index);
2346         }
2347         block->nalloc_index = block->nr+1;
2348         snew(block->index, block->nalloc_index);
2349     }
2350     gmx_fio_ndo_int(fio, block->index, block->nr+1);
2351
2352     if (file_version < 51 && dum_nra > 0)
2353     {
2354         snew(dum_a, dum_nra);
2355         gmx_fio_ndo_int(fio, dum_a, dum_nra);
2356         sfree(dum_a);
2357     }
2358 }
2359
2360 static void do_blocka(t_fileio *fio, t_blocka *block, gmx_bool bRead,
2361                       int file_version)
2362 {
2363     int      i, idum;
2364
2365     if (file_version < 44)
2366     {
2367         for (i = 0; i < MAXNODES; i++)
2368         {
2369             gmx_fio_do_int(fio, idum);
2370         }
2371     }
2372     gmx_fio_do_int(fio, block->nr);
2373     gmx_fio_do_int(fio, block->nra);
2374     if (bRead)
2375     {
2376         block->nalloc_index = block->nr+1;
2377         snew(block->index, block->nalloc_index);
2378         block->nalloc_a = block->nra;
2379         snew(block->a, block->nalloc_a);
2380     }
2381     gmx_fio_ndo_int(fio, block->index, block->nr+1);
2382     gmx_fio_ndo_int(fio, block->a, block->nra);
2383 }
2384
2385 static void do_atom(t_fileio *fio, t_atom *atom, int ngrp, gmx_bool bRead,
2386                     int file_version, gmx_groups_t *groups, int atnr)
2387 {
2388     int i, myngrp;
2389
2390     gmx_fio_do_real(fio, atom->m);
2391     gmx_fio_do_real(fio, atom->q);
2392     gmx_fio_do_real(fio, atom->mB);
2393     gmx_fio_do_real(fio, atom->qB);
2394     gmx_fio_do_ushort(fio, atom->type);
2395     gmx_fio_do_ushort(fio, atom->typeB);
2396     gmx_fio_do_int(fio, atom->ptype);
2397     gmx_fio_do_int(fio, atom->resind);
2398     if (file_version >= 52)
2399     {
2400         gmx_fio_do_int(fio, atom->atomnumber);
2401     }
2402     else if (bRead)
2403     {
2404         atom->atomnumber = NOTSET;
2405     }
2406     if (file_version < 23)
2407     {
2408         myngrp = 8;
2409     }
2410     else if (file_version < 39)
2411     {
2412         myngrp = 9;
2413     }
2414     else
2415     {
2416         myngrp = ngrp;
2417     }
2418
2419     if (file_version < 57)
2420     {
2421         unsigned char uchar[egcNR];
2422         gmx_fio_ndo_uchar(fio, uchar, myngrp);
2423         for (i = myngrp; (i < ngrp); i++)
2424         {
2425             uchar[i] = 0;
2426         }
2427         /* Copy the old data format to the groups struct */
2428         for (i = 0; i < ngrp; i++)
2429         {
2430             groups->grpnr[i][atnr] = uchar[i];
2431         }
2432     }
2433 }
2434
2435 static void do_grps(t_fileio *fio, int ngrp, t_grps grps[], gmx_bool bRead,
2436                     int file_version)
2437 {
2438     int      i, j, myngrp;
2439
2440     if (file_version < 23)
2441     {
2442         myngrp = 8;
2443     }
2444     else if (file_version < 39)
2445     {
2446         myngrp = 9;
2447     }
2448     else
2449     {
2450         myngrp = ngrp;
2451     }
2452
2453     for (j = 0; (j < ngrp); j++)
2454     {
2455         if (j < myngrp)
2456         {
2457             gmx_fio_do_int(fio, grps[j].nr);
2458             if (bRead)
2459             {
2460                 snew(grps[j].nm_ind, grps[j].nr);
2461             }
2462             gmx_fio_ndo_int(fio, grps[j].nm_ind, grps[j].nr);
2463         }
2464         else
2465         {
2466             grps[j].nr = 1;
2467             snew(grps[j].nm_ind, grps[j].nr);
2468         }
2469     }
2470 }
2471
2472 static void do_symstr(t_fileio *fio, char ***nm, gmx_bool bRead, t_symtab *symtab)
2473 {
2474     int ls;
2475
2476     if (bRead)
2477     {
2478         gmx_fio_do_int(fio, ls);
2479         *nm = get_symtab_handle(symtab, ls);
2480     }
2481     else
2482     {
2483         ls = lookup_symtab(symtab, *nm);
2484         gmx_fio_do_int(fio, ls);
2485     }
2486 }
2487
2488 static void do_strstr(t_fileio *fio, int nstr, char ***nm, gmx_bool bRead,
2489                       t_symtab *symtab)
2490 {
2491     int  j;
2492
2493     for (j = 0; (j < nstr); j++)
2494     {
2495         do_symstr(fio, &(nm[j]), bRead, symtab);
2496     }
2497 }
2498
2499 static void do_resinfo(t_fileio *fio, int n, t_resinfo *ri, gmx_bool bRead,
2500                        t_symtab *symtab, int file_version)
2501 {
2502     int  j;
2503
2504     for (j = 0; (j < n); j++)
2505     {
2506         do_symstr(fio, &(ri[j].name), bRead, symtab);
2507         if (file_version >= 63)
2508         {
2509             gmx_fio_do_int(fio, ri[j].nr);
2510             gmx_fio_do_uchar(fio, ri[j].ic);
2511         }
2512         else
2513         {
2514             ri[j].nr = j + 1;
2515             ri[j].ic = ' ';
2516         }
2517     }
2518 }
2519
2520 static void do_atoms(t_fileio *fio, t_atoms *atoms, gmx_bool bRead, t_symtab *symtab,
2521                      int file_version,
2522                      gmx_groups_t *groups)
2523 {
2524     int i;
2525
2526     gmx_fio_do_int(fio, atoms->nr);
2527     gmx_fio_do_int(fio, atoms->nres);
2528     if (file_version < 57)
2529     {
2530         gmx_fio_do_int(fio, groups->ngrpname);
2531         for (i = 0; i < egcNR; i++)
2532         {
2533             groups->ngrpnr[i] = atoms->nr;
2534             snew(groups->grpnr[i], groups->ngrpnr[i]);
2535         }
2536     }
2537     if (bRead)
2538     {
2539         snew(atoms->atom, atoms->nr);
2540         snew(atoms->atomname, atoms->nr);
2541         snew(atoms->atomtype, atoms->nr);
2542         snew(atoms->atomtypeB, atoms->nr);
2543         snew(atoms->resinfo, atoms->nres);
2544         if (file_version < 57)
2545         {
2546             snew(groups->grpname, groups->ngrpname);
2547         }
2548         atoms->pdbinfo = NULL;
2549     }
2550     for (i = 0; (i < atoms->nr); i++)
2551     {
2552         do_atom(fio, &atoms->atom[i], egcNR, bRead, file_version, groups, i);
2553     }
2554     do_strstr(fio, atoms->nr, atoms->atomname, bRead, symtab);
2555     if (bRead && (file_version <= 20))
2556     {
2557         for (i = 0; i < atoms->nr; i++)
2558         {
2559             atoms->atomtype[i]  = put_symtab(symtab, "?");
2560             atoms->atomtypeB[i] = put_symtab(symtab, "?");
2561         }
2562     }
2563     else
2564     {
2565         do_strstr(fio, atoms->nr, atoms->atomtype, bRead, symtab);
2566         do_strstr(fio, atoms->nr, atoms->atomtypeB, bRead, symtab);
2567     }
2568     do_resinfo(fio, atoms->nres, atoms->resinfo, bRead, symtab, file_version);
2569
2570     if (file_version < 57)
2571     {
2572         do_strstr(fio, groups->ngrpname, groups->grpname, bRead, symtab);
2573
2574         do_grps(fio, egcNR, groups->grps, bRead, file_version);
2575     }
2576 }
2577
2578 static void do_groups(t_fileio *fio, gmx_groups_t *groups,
2579                       gmx_bool bRead, t_symtab *symtab,
2580                       int file_version)
2581 {
2582     int      g, n, i;
2583
2584     do_grps(fio, egcNR, groups->grps, bRead, file_version);
2585     gmx_fio_do_int(fio, groups->ngrpname);
2586     if (bRead)
2587     {
2588         snew(groups->grpname, groups->ngrpname);
2589     }
2590     do_strstr(fio, groups->ngrpname, groups->grpname, bRead, symtab);
2591     for (g = 0; g < egcNR; g++)
2592     {
2593         gmx_fio_do_int(fio, groups->ngrpnr[g]);
2594         if (groups->ngrpnr[g] == 0)
2595         {
2596             if (bRead)
2597             {
2598                 groups->grpnr[g] = NULL;
2599             }
2600         }
2601         else
2602         {
2603             if (bRead)
2604             {
2605                 snew(groups->grpnr[g], groups->ngrpnr[g]);
2606             }
2607             gmx_fio_ndo_uchar(fio, groups->grpnr[g], groups->ngrpnr[g]);
2608         }
2609     }
2610 }
2611
2612 static void do_atomtypes(t_fileio *fio, t_atomtypes *atomtypes, gmx_bool bRead,
2613                          int file_version)
2614 {
2615     int      i, j;
2616
2617     if (file_version > 25)
2618     {
2619         gmx_fio_do_int(fio, atomtypes->nr);
2620         j = atomtypes->nr;
2621         if (bRead)
2622         {
2623             snew(atomtypes->radius, j);
2624             snew(atomtypes->vol, j);
2625             snew(atomtypes->surftens, j);
2626             snew(atomtypes->atomnumber, j);
2627             snew(atomtypes->gb_radius, j);
2628             snew(atomtypes->S_hct, j);
2629         }
2630         gmx_fio_ndo_real(fio, atomtypes->radius, j);
2631         gmx_fio_ndo_real(fio, atomtypes->vol, j);
2632         gmx_fio_ndo_real(fio, atomtypes->surftens, j);
2633         if (file_version >= 40)
2634         {
2635             gmx_fio_ndo_int(fio, atomtypes->atomnumber, j);
2636         }
2637         if (file_version >= 60)
2638         {
2639             gmx_fio_ndo_real(fio, atomtypes->gb_radius, j);
2640             gmx_fio_ndo_real(fio, atomtypes->S_hct, j);
2641         }
2642     }
2643     else
2644     {
2645         /* File versions prior to 26 cannot do GBSA,
2646          * so they dont use this structure
2647          */
2648         atomtypes->nr         = 0;
2649         atomtypes->radius     = NULL;
2650         atomtypes->vol        = NULL;
2651         atomtypes->surftens   = NULL;
2652         atomtypes->atomnumber = NULL;
2653         atomtypes->gb_radius  = NULL;
2654         atomtypes->S_hct      = NULL;
2655     }
2656 }
2657
2658 static void do_symtab(t_fileio *fio, t_symtab *symtab, gmx_bool bRead)
2659 {
2660     int       i, nr;
2661     t_symbuf *symbuf;
2662     char      buf[STRLEN];
2663
2664     gmx_fio_do_int(fio, symtab->nr);
2665     nr     = symtab->nr;
2666     if (bRead)
2667     {
2668         snew(symtab->symbuf, 1);
2669         symbuf          = symtab->symbuf;
2670         symbuf->bufsize = nr;
2671         snew(symbuf->buf, nr);
2672         for (i = 0; (i < nr); i++)
2673         {
2674             gmx_fio_do_string(fio, buf);
2675             symbuf->buf[i] = strdup(buf);
2676         }
2677     }
2678     else
2679     {
2680         symbuf = symtab->symbuf;
2681         while (symbuf != NULL)
2682         {
2683             for (i = 0; (i < symbuf->bufsize) && (i < nr); i++)
2684             {
2685                 gmx_fio_do_string(fio, symbuf->buf[i]);
2686             }
2687             nr    -= i;
2688             symbuf = symbuf->next;
2689         }
2690         if (nr != 0)
2691         {
2692             gmx_fatal(FARGS, "nr of symtab strings left: %d", nr);
2693         }
2694     }
2695 }
2696
2697 static void do_cmap(t_fileio *fio, gmx_cmap_t *cmap_grid, gmx_bool bRead)
2698 {
2699     int i, j, ngrid, gs, nelem;
2700
2701     gmx_fio_do_int(fio, cmap_grid->ngrid);
2702     gmx_fio_do_int(fio, cmap_grid->grid_spacing);
2703
2704     ngrid = cmap_grid->ngrid;
2705     gs    = cmap_grid->grid_spacing;
2706     nelem = gs * gs;
2707
2708     if (bRead)
2709     {
2710         snew(cmap_grid->cmapdata, ngrid);
2711
2712         for (i = 0; i < cmap_grid->ngrid; i++)
2713         {
2714             snew(cmap_grid->cmapdata[i].cmap, 4*nelem);
2715         }
2716     }
2717
2718     for (i = 0; i < cmap_grid->ngrid; i++)
2719     {
2720         for (j = 0; j < nelem; j++)
2721         {
2722             gmx_fio_do_real(fio, cmap_grid->cmapdata[i].cmap[j*4]);
2723             gmx_fio_do_real(fio, cmap_grid->cmapdata[i].cmap[j*4+1]);
2724             gmx_fio_do_real(fio, cmap_grid->cmapdata[i].cmap[j*4+2]);
2725             gmx_fio_do_real(fio, cmap_grid->cmapdata[i].cmap[j*4+3]);
2726         }
2727     }
2728 }
2729
2730
2731 void tpx_make_chain_identifiers(t_atoms *atoms, t_block *mols)
2732 {
2733     int  m, a, a0, a1, r;
2734     char c, chainid;
2735     int  chainnum;
2736
2737     /* We always assign a new chain number, but save the chain id characters
2738      * for larger molecules.
2739      */
2740 #define CHAIN_MIN_ATOMS 15
2741
2742     chainnum = 0;
2743     chainid  = 'A';
2744     for (m = 0; m < mols->nr; m++)
2745     {
2746         a0 = mols->index[m];
2747         a1 = mols->index[m+1];
2748         if ((a1-a0 >= CHAIN_MIN_ATOMS) && (chainid <= 'Z'))
2749         {
2750             c = chainid;
2751             chainid++;
2752         }
2753         else
2754         {
2755             c = ' ';
2756         }
2757         for (a = a0; a < a1; a++)
2758         {
2759             atoms->resinfo[atoms->atom[a].resind].chainnum = chainnum;
2760             atoms->resinfo[atoms->atom[a].resind].chainid  = c;
2761         }
2762         chainnum++;
2763     }
2764
2765     /* Blank out the chain id if there was only one chain */
2766     if (chainid == 'B')
2767     {
2768         for (r = 0; r < atoms->nres; r++)
2769         {
2770             atoms->resinfo[r].chainid = ' ';
2771         }
2772     }
2773 }
2774
2775 static void do_moltype(t_fileio *fio, gmx_moltype_t *molt, gmx_bool bRead,
2776                        t_symtab *symtab, int file_version,
2777                        gmx_groups_t *groups)
2778 {
2779     int i;
2780
2781     if (file_version >= 57)
2782     {
2783         do_symstr(fio, &(molt->name), bRead, symtab);
2784     }
2785
2786     do_atoms(fio, &molt->atoms, bRead, symtab, file_version, groups);
2787
2788     if (bRead && gmx_debug_at)
2789     {
2790         pr_atoms(debug, 0, "atoms", &molt->atoms, TRUE);
2791     }
2792
2793     if (file_version >= 57)
2794     {
2795         do_ilists(fio, molt->ilist, bRead, file_version);
2796
2797         do_block(fio, &molt->cgs, bRead, file_version);
2798         if (bRead && gmx_debug_at)
2799         {
2800             pr_block(debug, 0, "cgs", &molt->cgs, TRUE);
2801         }
2802     }
2803
2804     /* This used to be in the atoms struct */
2805     do_blocka(fio, &molt->excls, bRead, file_version);
2806 }
2807
2808 static void do_molblock(t_fileio *fio, gmx_molblock_t *molb, gmx_bool bRead)
2809 {
2810     int i;
2811
2812     gmx_fio_do_int(fio, molb->type);
2813     gmx_fio_do_int(fio, molb->nmol);
2814     gmx_fio_do_int(fio, molb->natoms_mol);
2815     /* Position restraint coordinates */
2816     gmx_fio_do_int(fio, molb->nposres_xA);
2817     if (molb->nposres_xA > 0)
2818     {
2819         if (bRead)
2820         {
2821             snew(molb->posres_xA, molb->nposres_xA);
2822         }
2823         gmx_fio_ndo_rvec(fio, molb->posres_xA, molb->nposres_xA);
2824     }
2825     gmx_fio_do_int(fio, molb->nposres_xB);
2826     if (molb->nposres_xB > 0)
2827     {
2828         if (bRead)
2829         {
2830             snew(molb->posres_xB, molb->nposres_xB);
2831         }
2832         gmx_fio_ndo_rvec(fio, molb->posres_xB, molb->nposres_xB);
2833     }
2834
2835 }
2836
2837 static t_block mtop_mols(gmx_mtop_t *mtop)
2838 {
2839     int     mb, m, a, mol;
2840     t_block mols;
2841
2842     mols.nr = 0;
2843     for (mb = 0; mb < mtop->nmolblock; mb++)
2844     {
2845         mols.nr += mtop->molblock[mb].nmol;
2846     }
2847     mols.nalloc_index = mols.nr + 1;
2848     snew(mols.index, mols.nalloc_index);
2849
2850     a             = 0;
2851     m             = 0;
2852     mols.index[m] = a;
2853     for (mb = 0; mb < mtop->nmolblock; mb++)
2854     {
2855         for (mol = 0; mol < mtop->molblock[mb].nmol; mol++)
2856         {
2857             a += mtop->molblock[mb].natoms_mol;
2858             m++;
2859             mols.index[m] = a;
2860         }
2861     }
2862
2863     return mols;
2864 }
2865
2866 static void add_posres_molblock(gmx_mtop_t *mtop)
2867 {
2868     t_ilist        *il, *ilfb;
2869     int             am, i, mol, a;
2870     gmx_bool        bFE;
2871     gmx_molblock_t *molb;
2872     t_iparams      *ip;
2873
2874     /* posres reference positions are stored in ip->posres (if present) and
2875        in ip->fbposres (if present). If normal and flat-bottomed posres are present,
2876        posres.pos0A are identical to fbposres.pos0. */
2877     il   = &mtop->moltype[0].ilist[F_POSRES];
2878     ilfb = &mtop->moltype[0].ilist[F_FBPOSRES];
2879     if (il->nr == 0 && ilfb->nr == 0)
2880     {
2881         return;
2882     }
2883     am  = 0;
2884     bFE = FALSE;
2885     for (i = 0; i < il->nr; i += 2)
2886     {
2887         ip = &mtop->ffparams.iparams[il->iatoms[i]];
2888         am = max(am, il->iatoms[i+1]);
2889         if (ip->posres.pos0B[XX] != ip->posres.pos0A[XX] ||
2890             ip->posres.pos0B[YY] != ip->posres.pos0A[YY] ||
2891             ip->posres.pos0B[ZZ] != ip->posres.pos0A[ZZ])
2892         {
2893             bFE = TRUE;
2894         }
2895     }
2896     /* This loop is required if we have only flat-bottomed posres:
2897        - set am
2898        - bFE == FALSE (no B-state for flat-bottomed posres) */
2899     if (il->nr == 0)
2900     {
2901         for (i = 0; i < ilfb->nr; i += 2)
2902         {
2903             ip = &mtop->ffparams.iparams[ilfb->iatoms[i]];
2904             am = max(am, ilfb->iatoms[i+1]);
2905         }
2906     }
2907     /* Make the posres coordinate block end at a molecule end */
2908     mol = 0;
2909     while (am >= mtop->mols.index[mol+1])
2910     {
2911         mol++;
2912     }
2913     molb             = &mtop->molblock[0];
2914     molb->nposres_xA = mtop->mols.index[mol+1];
2915     snew(molb->posres_xA, molb->nposres_xA);
2916     if (bFE)
2917     {
2918         molb->nposres_xB = molb->nposres_xA;
2919         snew(molb->posres_xB, molb->nposres_xB);
2920     }
2921     else
2922     {
2923         molb->nposres_xB = 0;
2924     }
2925     for (i = 0; i < il->nr; i += 2)
2926     {
2927         ip                     = &mtop->ffparams.iparams[il->iatoms[i]];
2928         a                      = il->iatoms[i+1];
2929         molb->posres_xA[a][XX] = ip->posres.pos0A[XX];
2930         molb->posres_xA[a][YY] = ip->posres.pos0A[YY];
2931         molb->posres_xA[a][ZZ] = ip->posres.pos0A[ZZ];
2932         if (bFE)
2933         {
2934             molb->posres_xB[a][XX] = ip->posres.pos0B[XX];
2935             molb->posres_xB[a][YY] = ip->posres.pos0B[YY];
2936             molb->posres_xB[a][ZZ] = ip->posres.pos0B[ZZ];
2937         }
2938     }
2939     if (il->nr == 0)
2940     {
2941         /* If only flat-bottomed posres are present, take reference pos from them.
2942            Here: bFE == FALSE      */
2943         for (i = 0; i < ilfb->nr; i += 2)
2944         {
2945             ip                     = &mtop->ffparams.iparams[ilfb->iatoms[i]];
2946             a                      = ilfb->iatoms[i+1];
2947             molb->posres_xA[a][XX] = ip->fbposres.pos0[XX];
2948             molb->posres_xA[a][YY] = ip->fbposres.pos0[YY];
2949             molb->posres_xA[a][ZZ] = ip->fbposres.pos0[ZZ];
2950         }
2951     }
2952 }
2953
2954 static void set_disres_npair(gmx_mtop_t *mtop)
2955 {
2956     int        mt, i, npair;
2957     t_iparams *ip;
2958     t_ilist   *il;
2959     t_iatom   *a;
2960
2961     ip = mtop->ffparams.iparams;
2962
2963     for (mt = 0; mt < mtop->nmoltype; mt++)
2964     {
2965         il = &mtop->moltype[mt].ilist[F_DISRES];
2966         if (il->nr > 0)
2967         {
2968             a     = il->iatoms;
2969             npair = 0;
2970             for (i = 0; i < il->nr; i += 3)
2971             {
2972                 npair++;
2973                 if (i+3 == il->nr || ip[a[i]].disres.label != ip[a[i+3]].disres.label)
2974                 {
2975                     ip[a[i]].disres.npair = npair;
2976                     npair                 = 0;
2977                 }
2978             }
2979         }
2980     }
2981 }
2982
2983 static void do_mtop(t_fileio *fio, gmx_mtop_t *mtop, gmx_bool bRead,
2984                     int file_version)
2985 {
2986     int      mt, mb, i;
2987     t_blocka dumb;
2988
2989     if (bRead)
2990     {
2991         init_mtop(mtop);
2992     }
2993     do_symtab(fio, &(mtop->symtab), bRead);
2994     if (bRead && debug)
2995     {
2996         pr_symtab(debug, 0, "symtab", &mtop->symtab);
2997     }
2998
2999     do_symstr(fio, &(mtop->name), bRead, &(mtop->symtab));
3000
3001     if (file_version >= 57)
3002     {
3003         do_ffparams(fio, &mtop->ffparams, bRead, file_version);
3004
3005         gmx_fio_do_int(fio, mtop->nmoltype);
3006     }
3007     else
3008     {
3009         mtop->nmoltype = 1;
3010     }
3011     if (bRead)
3012     {
3013         snew(mtop->moltype, mtop->nmoltype);
3014         if (file_version < 57)
3015         {
3016             mtop->moltype[0].name = mtop->name;
3017         }
3018     }
3019     for (mt = 0; mt < mtop->nmoltype; mt++)
3020     {
3021         do_moltype(fio, &mtop->moltype[mt], bRead, &mtop->symtab, file_version,
3022                    &mtop->groups);
3023     }
3024
3025     if (file_version >= 57)
3026     {
3027         gmx_fio_do_int(fio, mtop->nmolblock);
3028     }
3029     else
3030     {
3031         mtop->nmolblock = 1;
3032     }
3033     if (bRead)
3034     {
3035         snew(mtop->molblock, mtop->nmolblock);
3036     }
3037     if (file_version >= 57)
3038     {
3039         for (mb = 0; mb < mtop->nmolblock; mb++)
3040         {
3041             do_molblock(fio, &mtop->molblock[mb], bRead);
3042         }
3043         gmx_fio_do_int(fio, mtop->natoms);
3044     }
3045     else
3046     {
3047         mtop->molblock[0].type       = 0;
3048         mtop->molblock[0].nmol       = 1;
3049         mtop->molblock[0].natoms_mol = mtop->moltype[0].atoms.nr;
3050         mtop->molblock[0].nposres_xA = 0;
3051         mtop->molblock[0].nposres_xB = 0;
3052     }
3053
3054     do_atomtypes (fio, &(mtop->atomtypes), bRead, file_version);
3055     if (bRead && debug)
3056     {
3057         pr_atomtypes(debug, 0, "atomtypes", &mtop->atomtypes, TRUE);
3058     }
3059
3060     if (file_version < 57)
3061     {
3062         /* Debug statements are inside do_idef */
3063         do_idef (fio, &mtop->ffparams, &mtop->moltype[0], bRead, file_version);
3064         mtop->natoms = mtop->moltype[0].atoms.nr;
3065     }
3066
3067     if (file_version >= 65)
3068     {
3069         do_cmap(fio, &mtop->ffparams.cmap_grid, bRead);
3070     }
3071     else
3072     {
3073         mtop->ffparams.cmap_grid.ngrid        = 0;
3074         mtop->ffparams.cmap_grid.grid_spacing = 0;
3075         mtop->ffparams.cmap_grid.cmapdata     = NULL;
3076     }
3077
3078     if (file_version >= 57)
3079     {
3080         do_groups(fio, &mtop->groups, bRead, &(mtop->symtab), file_version);
3081     }
3082
3083     if (file_version < 57)
3084     {
3085         do_block(fio, &mtop->moltype[0].cgs, bRead, file_version);
3086         if (bRead && gmx_debug_at)
3087         {
3088             pr_block(debug, 0, "cgs", &mtop->moltype[0].cgs, TRUE);
3089         }
3090         do_block(fio, &mtop->mols, bRead, file_version);
3091         /* Add the posres coordinates to the molblock */
3092         add_posres_molblock(mtop);
3093     }
3094     if (bRead)
3095     {
3096         if (file_version >= 57)
3097         {
3098             done_block(&mtop->mols);
3099             mtop->mols = mtop_mols(mtop);
3100         }
3101         if (gmx_debug_at)
3102         {
3103             pr_block(debug, 0, "mols", &mtop->mols, TRUE);
3104         }
3105     }
3106
3107     if (file_version < 51)
3108     {
3109         /* Here used to be the shake blocks */
3110         do_blocka(fio, &dumb, bRead, file_version);
3111         if (dumb.nr > 0)
3112         {
3113             sfree(dumb.index);
3114         }
3115         if (dumb.nra > 0)
3116         {
3117             sfree(dumb.a);
3118         }
3119     }
3120
3121     if (bRead)
3122     {
3123         close_symtab(&(mtop->symtab));
3124     }
3125 }
3126
3127 /* If TopOnlyOK is TRUE then we can read even future versions
3128  * of tpx files, provided the file_generation hasn't changed.
3129  * If it is FALSE, we need the inputrecord too, and bail out
3130  * if the file is newer than the program.
3131  *
3132  * The version and generation if the topology (see top of this file)
3133  * are returned in the two last arguments.
3134  *
3135  * If possible, we will read the inputrec even when TopOnlyOK is TRUE.
3136  */
3137 static void do_tpxheader(t_fileio *fio, gmx_bool bRead, t_tpxheader *tpx,
3138                          gmx_bool TopOnlyOK, int *file_version,
3139                          int *file_generation)
3140 {
3141     char      buf[STRLEN];
3142     char      file_tag[STRLEN];
3143     gmx_bool  bDouble;
3144     int       precision;
3145     int       fver, fgen;
3146     int       idum = 0;
3147     real      rdum = 0;
3148
3149     gmx_fio_checktype(fio);
3150     gmx_fio_setdebug(fio, bDebugMode());
3151
3152     /* NEW! XDR tpb file */
3153     precision = sizeof(real);
3154     if (bRead)
3155     {
3156         gmx_fio_do_string(fio, buf);
3157         if (strncmp(buf, "VERSION", 7))
3158         {
3159             gmx_fatal(FARGS, "Can not read file %s,\n"
3160                       "             this file is from a Gromacs version which is older than 2.0\n"
3161                       "             Make a new one with grompp or use a gro or pdb file, if possible",
3162                       gmx_fio_getname(fio));
3163         }
3164         gmx_fio_do_int(fio, precision);
3165         bDouble = (precision == sizeof(double));
3166         if ((precision != sizeof(float)) && !bDouble)
3167         {
3168             gmx_fatal(FARGS, "Unknown precision in file %s: real is %d bytes "
3169                       "instead of %d or %d",
3170                       gmx_fio_getname(fio), precision, sizeof(float), sizeof(double));
3171         }
3172         gmx_fio_setprecision(fio, bDouble);
3173         fprintf(stderr, "Reading file %s, %s (%s precision)\n",
3174                 gmx_fio_getname(fio), buf, bDouble ? "double" : "single");
3175     }
3176     else
3177     {
3178         gmx_fio_write_string(fio, GromacsVersion());
3179         bDouble = (precision == sizeof(double));
3180         gmx_fio_setprecision(fio, bDouble);
3181         gmx_fio_do_int(fio, precision);
3182         fver = tpx_version;
3183         sprintf(file_tag, "%s", tpx_tag);
3184         fgen = tpx_generation;
3185     }
3186
3187     /* Check versions! */
3188     gmx_fio_do_int(fio, fver);
3189
3190     /* This is for backward compatibility with development versions 77-79
3191      * where the tag was, mistakenly, placed before the generation,
3192      * which would cause a segv instead of a proper error message
3193      * when reading the topology only from tpx with <77 code.
3194      */
3195     if (fver >= 77 && fver <= 79)
3196     {
3197         gmx_fio_do_string(fio, file_tag);
3198     }
3199
3200     if (fver >= 26)
3201     {
3202         gmx_fio_do_int(fio, fgen);
3203     }
3204     else
3205     {
3206         fgen = 0;
3207     }
3208
3209     if (fver >= 81)
3210     {
3211         gmx_fio_do_string(fio, file_tag);
3212     }
3213     if (bRead)
3214     {
3215         if (fver < 77)
3216         {
3217             /* Versions before 77 don't have the tag, set it to release */
3218             sprintf(file_tag, "%s", TPX_TAG_RELEASE);
3219         }
3220
3221         if (strcmp(file_tag, tpx_tag) != 0)
3222         {
3223             fprintf(stderr, "Note: file tpx tag '%s', software tpx tag '%s'\n",
3224                     file_tag, tpx_tag);
3225
3226             /* We only support reading tpx files with the same tag as the code
3227              * or tpx files with the release tag and with lower version number.
3228              */
3229             if (!strcmp(file_tag, TPX_TAG_RELEASE) == 0 && fver < tpx_version)
3230             {
3231                 gmx_fatal(FARGS, "tpx tag/version mismatch: reading tpx file (%s) version %d, tag '%s' with program for tpx version %d, tag '%s'",
3232                           gmx_fio_getname(fio), fver, file_tag,
3233                           tpx_version, tpx_tag);
3234             }
3235         }
3236     }
3237
3238     if (file_version != NULL)
3239     {
3240         *file_version = fver;
3241     }
3242     if (file_generation != NULL)
3243     {
3244         *file_generation = fgen;
3245     }
3246
3247
3248     if ((fver <= tpx_incompatible_version) ||
3249         ((fver > tpx_version) && !TopOnlyOK) ||
3250         (fgen > tpx_generation) ||
3251         tpx_version == 80) /*80 was used by both 5.0-dev and 4.6-dev*/
3252     {
3253         gmx_fatal(FARGS, "reading tpx file (%s) version %d with version %d program",
3254                   gmx_fio_getname(fio), fver, tpx_version);
3255     }
3256
3257     do_section(fio, eitemHEADER, bRead);
3258     gmx_fio_do_int(fio, tpx->natoms);
3259     if (fver >= 28)
3260     {
3261         gmx_fio_do_int(fio, tpx->ngtc);
3262     }
3263     else
3264     {
3265         tpx->ngtc = 0;
3266     }
3267     if (fver < 62)
3268     {
3269         gmx_fio_do_int(fio, idum);
3270         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
3271     }
3272     /*a better decision will eventually (5.0 or later) need to be made
3273        on how to treat the alchemical state of the system, which can now
3274        vary through a simulation, and cannot be completely described
3275        though a single lambda variable, or even a single state
3276        index. Eventually, should probably be a vector. MRS*/
3277     if (fver >= 79)
3278     {
3279         gmx_fio_do_int(fio, tpx->fep_state);
3280     }
3281     gmx_fio_do_real(fio, tpx->lambda);
3282     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bIr);
3283     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bTop);
3284     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bX);
3285     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bV);
3286     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bF);
3287     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bBox);
3288
3289     if ((fgen > tpx_generation))
3290     {
3291         /* This can only happen if TopOnlyOK=TRUE */
3292         tpx->bIr = FALSE;
3293     }
3294 }
3295
3296 static int do_tpx(t_fileio *fio, gmx_bool bRead,
3297                   t_inputrec *ir, t_state *state, rvec *f, gmx_mtop_t *mtop,
3298                   gmx_bool bXVallocated)
3299 {
3300     t_tpxheader     tpx;
3301     t_inputrec      dum_ir;
3302     gmx_mtop_t      dum_top;
3303     gmx_bool        TopOnlyOK;
3304     int             file_version, file_generation;
3305     int             i;
3306     rvec           *xptr, *vptr;
3307     int             ePBC;
3308     gmx_bool        bPeriodicMols;
3309
3310     if (!bRead)
3311     {
3312         tpx.natoms    = state->natoms;
3313         tpx.ngtc      = state->ngtc; /* need to add nnhpres here? */
3314         tpx.fep_state = state->fep_state;
3315         tpx.lambda    = state->lambda[efptFEP];
3316         tpx.bIr       = (ir       != NULL);
3317         tpx.bTop      = (mtop     != NULL);
3318         tpx.bX        = (state->x != NULL);
3319         tpx.bV        = (state->v != NULL);
3320         tpx.bF        = (f        != NULL);
3321         tpx.bBox      = TRUE;
3322     }
3323
3324     TopOnlyOK = (ir == NULL);
3325
3326     do_tpxheader(fio, bRead, &tpx, TopOnlyOK, &file_version, &file_generation);
3327
3328     if (bRead)
3329     {
3330         state->flags  = 0;
3331         /* state->lambda = tpx.lambda;*/ /*remove this eventually? */
3332         /* The init_state calls initialize the Nose-Hoover xi integrals to zero */
3333         if (bXVallocated)
3334         {
3335             xptr = state->x;
3336             vptr = state->v;
3337             init_state(state, 0, tpx.ngtc, 0, 0, 0); /* nose-hoover chains */ /* eventually, need to add nnhpres here? */
3338             state->natoms = tpx.natoms;
3339             state->nalloc = tpx.natoms;
3340             state->x      = xptr;
3341             state->v      = vptr;
3342         }
3343         else
3344         {
3345             init_state(state, tpx.natoms, tpx.ngtc, 0, 0, 0); /* nose-hoover chains */
3346         }
3347     }
3348
3349 #define do_test(fio, b, p) if (bRead && (p != NULL) && !b) gmx_fatal(FARGS, "No %s in %s",#p, gmx_fio_getname(fio))
3350
3351     do_test(fio, tpx.bBox, state->box);
3352     do_section(fio, eitemBOX, bRead);
3353     if (tpx.bBox)
3354     {
3355         gmx_fio_ndo_rvec(fio, state->box, DIM);
3356         if (file_version >= 51)
3357         {
3358             gmx_fio_ndo_rvec(fio, state->box_rel, DIM);
3359         }
3360         else
3361         {
3362             /* We initialize box_rel after reading the inputrec */
3363             clear_mat(state->box_rel);
3364         }
3365         if (file_version >= 28)
3366         {
3367             gmx_fio_ndo_rvec(fio, state->boxv, DIM);
3368             if (file_version < 56)
3369             {
3370                 matrix mdum;
3371                 gmx_fio_ndo_rvec(fio, mdum, DIM);
3372             }
3373         }
3374     }
3375
3376     if (state->ngtc > 0 && file_version >= 28)
3377     {
3378         real *dumv;
3379         /*ndo_double(state->nosehoover_xi,state->ngtc,bDum);*/
3380         /*ndo_double(state->nosehoover_vxi,state->ngtc,bDum);*/
3381         /*ndo_double(state->therm_integral,state->ngtc,bDum);*/
3382         snew(dumv, state->ngtc);
3383         if (file_version < 69)
3384         {
3385             gmx_fio_ndo_real(fio, dumv, state->ngtc);
3386         }
3387         /* These used to be the Berendsen tcoupl_lambda's */
3388         gmx_fio_ndo_real(fio, dumv, state->ngtc);
3389         sfree(dumv);
3390     }
3391
3392     /* Prior to tpx version 26, the inputrec was here.
3393      * I moved it to enable partial forward-compatibility
3394      * for analysis/viewer programs.
3395      */
3396     if (file_version < 26)
3397     {
3398         do_test(fio, tpx.bIr, ir);
3399         do_section(fio, eitemIR, bRead);
3400         if (tpx.bIr)
3401         {
3402             if (ir)
3403             {
3404                 do_inputrec(fio, ir, bRead, file_version,
3405                             mtop ? &mtop->ffparams.fudgeQQ : NULL);
3406                 if (bRead && debug)
3407                 {
3408                     pr_inputrec(debug, 0, "inputrec", ir, FALSE);
3409                 }
3410             }
3411             else
3412             {
3413                 do_inputrec(fio, &dum_ir, bRead, file_version,
3414                             mtop ? &mtop->ffparams.fudgeQQ : NULL);
3415                 if (bRead && debug)
3416                 {
3417                     pr_inputrec(debug, 0, "inputrec", &dum_ir, FALSE);
3418                 }
3419                 done_inputrec(&dum_ir);
3420             }
3421
3422         }
3423     }
3424
3425     do_test(fio, tpx.bTop, mtop);
3426     do_section(fio, eitemTOP, bRead);
3427     if (tpx.bTop)
3428     {
3429         if (mtop)
3430         {
3431             do_mtop(fio, mtop, bRead, file_version);
3432         }
3433         else
3434         {
3435             do_mtop(fio, &dum_top, bRead, file_version);
3436             done_mtop(&dum_top, TRUE);
3437         }
3438     }
3439     do_test(fio, tpx.bX, state->x);
3440     do_section(fio, eitemX, bRead);
3441     if (tpx.bX)
3442     {
3443         if (bRead)
3444         {
3445             state->flags |= (1<<estX);
3446         }
3447         gmx_fio_ndo_rvec(fio, state->x, state->natoms);
3448     }
3449
3450     do_test(fio, tpx.bV, state->v);
3451     do_section(fio, eitemV, bRead);
3452     if (tpx.bV)
3453     {
3454         if (bRead)
3455         {
3456             state->flags |= (1<<estV);
3457         }
3458         gmx_fio_ndo_rvec(fio, state->v, state->natoms);
3459     }
3460
3461     do_test(fio, tpx.bF, f);
3462     do_section(fio, eitemF, bRead);
3463     if (tpx.bF)
3464     {
3465         gmx_fio_ndo_rvec(fio, f, state->natoms);
3466     }
3467
3468     /* Starting with tpx version 26, we have the inputrec
3469      * at the end of the file, so we can ignore it
3470      * if the file is never than the software (but still the
3471      * same generation - see comments at the top of this file.
3472      *
3473      *
3474      */
3475     ePBC          = -1;
3476     bPeriodicMols = FALSE;
3477     if (file_version >= 26)
3478     {
3479         do_test(fio, tpx.bIr, ir);
3480         do_section(fio, eitemIR, bRead);
3481         if (tpx.bIr)
3482         {
3483             if (file_version >= 53)
3484             {
3485                 /* Removed the pbc info from do_inputrec, since we always want it */
3486                 if (!bRead)
3487                 {
3488                     ePBC          = ir->ePBC;
3489                     bPeriodicMols = ir->bPeriodicMols;
3490                 }
3491                 gmx_fio_do_int(fio, ePBC);
3492                 gmx_fio_do_gmx_bool(fio, bPeriodicMols);
3493             }
3494             if (file_generation <= tpx_generation && ir)
3495             {
3496                 do_inputrec(fio, ir, bRead, file_version, mtop ? &mtop->ffparams.fudgeQQ : NULL);
3497                 if (bRead && debug)
3498                 {
3499                     pr_inputrec(debug, 0, "inputrec", ir, FALSE);
3500                 }
3501                 if (file_version < 51)
3502                 {
3503                     set_box_rel(ir, state);
3504                 }
3505                 if (file_version < 53)
3506                 {
3507                     ePBC          = ir->ePBC;
3508                     bPeriodicMols = ir->bPeriodicMols;
3509                 }
3510             }
3511             if (bRead && ir && file_version >= 53)
3512             {
3513                 /* We need to do this after do_inputrec, since that initializes ir */
3514                 ir->ePBC          = ePBC;
3515                 ir->bPeriodicMols = bPeriodicMols;
3516             }
3517         }
3518     }
3519
3520     if (bRead)
3521     {
3522         if (tpx.bIr && ir)
3523         {
3524             if (state->ngtc == 0)
3525             {
3526                 /* Reading old version without tcoupl state data: set it */
3527                 init_gtc_state(state, ir->opts.ngtc, 0, ir->opts.nhchainlength);
3528             }
3529             if (tpx.bTop && mtop)
3530             {
3531                 if (file_version < 57)
3532                 {
3533                     if (mtop->moltype[0].ilist[F_DISRES].nr > 0)
3534                     {
3535                         ir->eDisre = edrSimple;
3536                     }
3537                     else
3538                     {
3539                         ir->eDisre = edrNone;
3540                     }
3541                 }
3542                 set_disres_npair(mtop);
3543             }
3544         }
3545
3546         if (tpx.bTop && mtop)
3547         {
3548             gmx_mtop_finalize(mtop);
3549         }
3550
3551         if (file_version >= 57)
3552         {
3553             char *env;
3554             int   ienv;
3555             env = getenv("GMX_NOCHARGEGROUPS");
3556             if (env != NULL)
3557             {
3558                 sscanf(env, "%d", &ienv);
3559                 fprintf(stderr, "\nFound env.var. GMX_NOCHARGEGROUPS = %d\n",
3560                         ienv);
3561                 if (ienv > 0)
3562                 {
3563                     fprintf(stderr,
3564                             "Will make single atomic charge groups in non-solvent%s\n",
3565                             ienv > 1 ? " and solvent" : "");
3566                     gmx_mtop_make_atomic_charge_groups(mtop, ienv == 1);
3567                 }
3568                 fprintf(stderr, "\n");
3569             }
3570         }
3571     }
3572
3573     return ePBC;
3574 }
3575
3576 /************************************************************
3577  *
3578  *  The following routines are the exported ones
3579  *
3580  ************************************************************/
3581
3582 t_fileio *open_tpx(const char *fn, const char *mode)
3583 {
3584     return gmx_fio_open(fn, mode);
3585 }
3586
3587 void close_tpx(t_fileio *fio)
3588 {
3589     gmx_fio_close(fio);
3590 }
3591
3592 void read_tpxheader(const char *fn, t_tpxheader *tpx, gmx_bool TopOnlyOK,
3593                     int *file_version, int *file_generation)
3594 {
3595     t_fileio *fio;
3596
3597     fio = open_tpx(fn, "r");
3598     do_tpxheader(fio, TRUE, tpx, TopOnlyOK, file_version, file_generation);
3599     close_tpx(fio);
3600 }
3601
3602 void write_tpx_state(const char *fn,
3603                      t_inputrec *ir, t_state *state, gmx_mtop_t *mtop)
3604 {
3605     t_fileio *fio;
3606
3607     fio = open_tpx(fn, "w");
3608     do_tpx(fio, FALSE, ir, state, NULL, mtop, FALSE);
3609     close_tpx(fio);
3610 }
3611
3612 void read_tpx_state(const char *fn,
3613                     t_inputrec *ir, t_state *state, rvec *f, gmx_mtop_t *mtop)
3614 {
3615     t_fileio *fio;
3616
3617     fio = open_tpx(fn, "r");
3618     do_tpx(fio, TRUE, ir, state, f, mtop, FALSE);
3619     close_tpx(fio);
3620 }
3621
3622 int read_tpx(const char *fn,
3623              t_inputrec *ir, matrix box, int *natoms,
3624              rvec *x, rvec *v, rvec *f, gmx_mtop_t *mtop)
3625 {
3626     t_fileio *fio;
3627     t_state   state;
3628     int       ePBC;
3629
3630     state.x = x;
3631     state.v = v;
3632     fio     = open_tpx(fn, "r");
3633     ePBC    = do_tpx(fio, TRUE, ir, &state, f, mtop, TRUE);
3634     close_tpx(fio);
3635     *natoms = state.natoms;
3636     if (box)
3637     {
3638         copy_mat(state.box, box);
3639     }
3640     state.x = NULL;
3641     state.v = NULL;
3642     done_state(&state);
3643
3644     return ePBC;
3645 }
3646
3647 int read_tpx_top(const char *fn,
3648                  t_inputrec *ir, matrix box, int *natoms,
3649                  rvec *x, rvec *v, rvec *f, t_topology *top)
3650 {
3651     gmx_mtop_t  mtop;
3652     t_topology *ltop;
3653     int         ePBC;
3654
3655     ePBC = read_tpx(fn, ir, box, natoms, x, v, f, &mtop);
3656
3657     *top = gmx_mtop_t_to_t_topology(&mtop);
3658
3659     return ePBC;
3660 }
3661
3662 gmx_bool fn2bTPX(const char *file)
3663 {
3664     switch (fn2ftp(file))
3665     {
3666         case efTPR:
3667         case efTPB:
3668         case efTPA:
3669             return TRUE;
3670         default:
3671             return FALSE;
3672     }
3673 }
3674
3675 static void done_gmx_groups_t(gmx_groups_t *g)
3676 {
3677     int i;
3678
3679     for (i = 0; (i < egcNR); i++)
3680     {
3681         if (NULL != g->grps[i].nm_ind)
3682         {
3683             sfree(g->grps[i].nm_ind);
3684             g->grps[i].nm_ind = NULL;
3685         }
3686         if (NULL != g->grpnr[i])
3687         {
3688             sfree(g->grpnr[i]);
3689             g->grpnr[i] = NULL;
3690         }
3691     }
3692     /* The contents of this array is in symtab, don't free it here */
3693     sfree(g->grpname);
3694 }
3695
3696 gmx_bool read_tps_conf(const char *infile, char *title, t_topology *top, int *ePBC,
3697                        rvec **x, rvec **v, matrix box, gmx_bool bMass)
3698 {
3699     t_tpxheader      header;
3700     int              natoms, i, version, generation;
3701     gmx_bool         bTop, bXNULL = FALSE;
3702     gmx_mtop_t      *mtop;
3703     t_topology      *topconv;
3704     gmx_atomprop_t   aps;
3705
3706     bTop  = fn2bTPX(infile);
3707     *ePBC = -1;
3708     if (bTop)
3709     {
3710         read_tpxheader(infile, &header, TRUE, &version, &generation);
3711         if (x)
3712         {
3713             snew(*x, header.natoms);
3714         }
3715         if (v)
3716         {
3717             snew(*v, header.natoms);
3718         }
3719         snew(mtop, 1);
3720         *ePBC = read_tpx(infile, NULL, box, &natoms,
3721                          (x == NULL) ? NULL : *x, (v == NULL) ? NULL : *v, NULL, mtop);
3722         *top = gmx_mtop_t_to_t_topology(mtop);
3723         /* In this case we need to throw away the group data too */
3724         done_gmx_groups_t(&mtop->groups);
3725         sfree(mtop);
3726         strcpy(title, *top->name);
3727         tpx_make_chain_identifiers(&top->atoms, &top->mols);
3728     }
3729     else
3730     {
3731         get_stx_coordnum(infile, &natoms);
3732         init_t_atoms(&top->atoms, natoms, (fn2ftp(infile) == efPDB));
3733         if (x == NULL)
3734         {
3735             snew(x, 1);
3736             bXNULL = TRUE;
3737         }
3738         snew(*x, natoms);
3739         if (v)
3740         {
3741             snew(*v, natoms);
3742         }
3743         read_stx_conf(infile, title, &top->atoms, *x, (v == NULL) ? NULL : *v, ePBC, box);
3744         if (bXNULL)
3745         {
3746             sfree(*x);
3747             sfree(x);
3748         }
3749         if (bMass)
3750         {
3751             aps = gmx_atomprop_init();
3752             for (i = 0; (i < natoms); i++)
3753             {
3754                 if (!gmx_atomprop_query(aps, epropMass,
3755                                         *top->atoms.resinfo[top->atoms.atom[i].resind].name,
3756                                         *top->atoms.atomname[i],
3757                                         &(top->atoms.atom[i].m)))
3758                 {
3759                     if (debug)
3760                     {
3761                         fprintf(debug, "Can not find mass for atom %s %d %s, setting to 1\n",
3762                                 *top->atoms.resinfo[top->atoms.atom[i].resind].name,
3763                                 top->atoms.resinfo[top->atoms.atom[i].resind].nr,
3764                                 *top->atoms.atomname[i]);
3765                     }
3766                 }
3767             }
3768             gmx_atomprop_destroy(aps);
3769         }
3770         top->idef.ntypes = -1;
3771     }
3772
3773     return bTop;
3774 }