src/gromacs/gmxlib/topsort.c

   1 /* -*- mode: c; tab-width: 4; indent-tabs-mode: nil; c-basic-offset: 4; c-file-style: "stroustrup"; -*-  */
   2
   3 /*
   4  *
   5  *                This source code is part of
   6  *
   7  *                 G   R   O   M   A   C   S
   8  *
   9  *          GROningen MAchine for Chemical Simulations
  10  *
  11  * Written by David van der Spoel, Erik Lindahl, Berk Hess, and others.
  12  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
  13  * Copyright (c) 2001-2008, The GROMACS development team,
  14  * check out http://www.gromacs.org for more information.
  15
  16  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  17  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  18  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
  19  * of the License, or (at your option) any later version.
  20  *
  21  * If you want to redistribute modifications, please consider that
  22  * scientific software is very special. Version control is crucial -
  23  * bugs must be traceable. We will be happy to consider code for
  24  * inclusion in the official distribution, but derived work must not
  25  * be called official GROMACS. Details are found in the README & COPYING
  26  * files - if they are missing, get the official version at www.gromacs.org.
  27  *
  28  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  29  * the papers on the package - you can find them in the top README file.
  30  *
  31  * For more info, check our website at http://www.gromacs.org
  32  *
  33  * And Hey:
  34  * Gallium Rubidium Oxygen Manganese Argon Carbon Silicon
  35  */
  36
  37 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  38 #include <config.h>
  39 #endif
  40
  41 #include "typedefs.h"
  42 #include "topsort.h"
  43 #include "smalloc.h"
  44 #include "gmx_fatal.h"
  45
  46 static gmx_bool ip_pert(int ftype,const t_iparams *ip)
  47 {
  48     gmx_bool bPert;
  49     int  i;
  50
  51     if (NRFPB(ftype) == 0)
  52     {
  53         return FALSE;
  54     }
  55
  56     switch (ftype)
  57     {
  58     case F_BONDS:
  59     case F_G96BONDS:
  60     case F_HARMONIC:
  61     case F_ANGLES:
  62     case F_G96ANGLES:
  63     case F_IDIHS:
  64     case F_PIDIHS:
  65         bPert = (ip->harmonic.rA  != ip->harmonic.rB ||
  66                  ip->harmonic.krA != ip->harmonic.krB);
  67         break;
  68     case F_RESTRBONDS:
  69         bPert = (ip->restraint.lowA  != ip->restraint.lowB ||
  70                  ip->restraint.up1A  != ip->restraint.up1B ||
  71                  ip->restraint.up2A  != ip->restraint.up2B ||
  72                  ip->restraint.kA    != ip->restraint.kB);
  73         break;
  74     case F_PDIHS:
  75     case F_ANGRES:
  76     case F_ANGRESZ:
  77         bPert = (ip->pdihs.phiA != ip->pdihs.phiB ||
  78                  ip->pdihs.cpA  != ip->pdihs.cpB);
  79         break;
  80     case F_RBDIHS:
  81         bPert = FALSE;
  82         for(i=0; i<NR_RBDIHS; i++)
  83         {
  84             if (ip->rbdihs.rbcA[i] != ip->rbdihs.rbcB[i])
  85             {
  86                 bPert = TRUE;
  87             }
  88         }
  89         break;
  90     case F_TABBONDS:
  91     case F_TABBONDSNC:
  92     case F_TABANGLES:
  93     case F_TABDIHS:
  94         bPert = (ip->tab.kA != ip->tab.kB);
  95         break;
  96     case F_POSRES:
  97         bPert = FALSE;
  98         for(i=0; i<DIM; i++)
  99         {
 100             if (ip->posres.pos0A[i] != ip->posres.pos0B[i] ||
 101                 ip->posres.fcA[i]   != ip->posres.fcB[i])
 102             {
 103                 bPert = TRUE;
 104             }
 105         }
 106         break;
 107     case F_LJ14:
 108         bPert = (ip->lj14.c6A  != ip->lj14.c6B ||
 109                  ip->lj14.c12A != ip->lj14.c12B);
 110         break;
 111     case F_CMAP:
 112         bPert = FALSE;
 113         break;
 114     default:
 115         bPert = FALSE;
 116         gmx_fatal(FARGS,"Function type %s not implemented in ip_pert",
 117                   interaction_function[ftype].longname);
 118     }
 119
 120     return bPert;
 121 }
 122
 123 static gmx_bool ip_q_pert(int ftype,const t_iatom *ia,
 124                       const t_iparams *ip,const real *qA,const real *qB)
 125 {
 126     /* 1-4 interactions do not have the charges stored in the iparams list,
 127      * so we need a separate check for those.
 128      */
 129     return (ip_pert(ftype,ip+ia[0]) ||
 130             (ftype == F_LJ14 && (qA[ia[1]] != qB[ia[1]] ||
 131                                  qA[ia[2]] != qB[ia[2]])));
 132 }
 133
 134 gmx_bool gmx_mtop_bondeds_free_energy(const gmx_mtop_t *mtop)
 135 {
 136     const gmx_ffparams_t *ffparams;
 137     int  i,ftype;
 138     int  mb;
 139     t_atom  *atom;
 140     t_ilist *il;
 141     t_iatom *ia;
 142     gmx_bool bPert;
 143
 144     ffparams = &mtop->ffparams;
 145
 146     /* Loop over all the function types and compare the A/B parameters */
 147     bPert = FALSE;
 148     for(i=0; i<ffparams->ntypes; i++)
 149     {
 150         ftype = ffparams->functype[i];
 151         if (interaction_function[ftype].flags & IF_BOND)
 152         {
 153             if (ip_pert(ftype,&ffparams->iparams[i]))
 154             {
 155                 bPert = TRUE;
 156             }
 157         }
 158     }
 159
 160     /* Check perturbed charges for 1-4 interactions */
 161     for(mb=0; mb<mtop->nmolblock; mb++)
 162     {
 163         atom = mtop->moltype[mtop->molblock[mb].type].atoms.atom;
 164         il   = &mtop->moltype[mtop->molblock[mb].type].ilist[F_LJ14];
 165         ia   = il->iatoms;
 166         for(i=0; i<il->nr; i+=3)
 167         {
 168             if (atom[ia[i+1]].q != atom[ia[i+1]].qB ||
 169                 atom[ia[i+2]].q != atom[ia[i+2]].qB)
 170             {
 171                 bPert = TRUE;
 172             }
 173         }
 174     }
 175
 176     return (bPert ? ilsortFE_UNSORTED : ilsortNO_FE);
 177 }
 178
 179 void gmx_sort_ilist_fe(t_idef *idef,const real *qA,const real *qB)
 180 {
 181     int  ftype,nral,i,ic,ib,a;
 182     t_iparams *iparams;
 183     t_ilist *ilist;
 184     t_iatom *iatoms;
 185     gmx_bool bPert;
 186     t_iatom *iabuf;
 187     int  iabuf_nalloc;
 188
 189     if (qB == NULL)
 190     {
 191         qB = qA;
 192     }
 193
 194     iabuf_nalloc = 0;
 195     iabuf        = NULL;
 196
 197     iparams = idef->iparams;
 198
 199     for(ftype=0; ftype<F_NRE; ftype++)
 200     {
 201         if (interaction_function[ftype].flags & IF_BOND)
 202         {
 203             ilist = &idef->il[ftype];
 204             iatoms = ilist->iatoms;
 205             nral  = NRAL(ftype);
 206             ic = 0;
 207             ib = 0;
 208             i  = 0;
 209             while (i < ilist->nr)
 210             {
 211                 /* Check if this interaction is perturbed */
 212                 if (ip_q_pert(ftype,iatoms+i,iparams,qA,qB))
 213                 {
 214                     /* Copy to the perturbed buffer */
 215                     if (ib + 1 + nral > iabuf_nalloc)
 216                     {
 217                         iabuf_nalloc = over_alloc_large(ib+1+nral);
 218                         srenew(iabuf,iabuf_nalloc);
 219                     }
 220                     for(a=0; a<1+nral; a++)
 221                     {
 222                         iabuf[ib++] = iatoms[i++];
 223                     }
 224                 }
 225                 else
 226                 {
 227                     /* Copy in place */
 228                     for(a=0; a<1+nral; a++)
 229                     {
 230                         iatoms[ic++] = iatoms[i++];
 231                     }
 232                 }
 233             }
 234             /* Now we now the number of non-perturbed interactions */
 235             ilist->nr_nonperturbed = ic;
 236
 237             /* Copy the buffer with perturbed interactions to the ilist */
 238             for(a=0; a<ib; a++)
 239             {
 240                 iatoms[ic++] = iabuf[a];
 241             }
 242
 243             if (debug)
 244             {
 245                 fprintf(debug,"%s non-pert %d pert %d\n",
 246                         interaction_function[ftype].longname,
 247                         ilist->nr_nonperturbed,
 248                         ilist->nr-ilist->nr_nonperturbed);
 249             }
 250         }
 251     }
 252
 253     sfree(iabuf);
 254
 255     idef->ilsort = ilsortFE_SORTED;
 256 }