src/gromacs/gmxlib/typedefs.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 /* This file is completely threadsafe - keep it that way! */
  38 #include "typedefs.h"
  39
  40 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  41 #include <config.h>
  42 #endif
  43
  44 #include <string.h>
  45
  46 #include "thread_mpi/threads.h"
  47
  48 #include "macros.h"
  49 #include "gromacs/math/vec.h"
  50 #include "gromacs/pbcutil/pbc.h"
  51 #include "gromacs/random/random.h"
  52 #include "gromacs/topology/block.h"
  53 #include "gromacs/topology/symtab.h"
  54 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  55
  56 /* The source code in this file should be thread-safe.
  57       Please keep it that way. */
  58
  59
  60
  61 static gmx_bool            bOverAllocDD     = FALSE;
  62 static tMPI_Thread_mutex_t over_alloc_mutex = TMPI_THREAD_MUTEX_INITIALIZER;
  63
  64
  65 void set_over_alloc_dd(gmx_bool set)
  66 {
  67     tMPI_Thread_mutex_lock(&over_alloc_mutex);
  68     /* we just make sure that we don't set this at the same time.
  69        We don't worry too much about reading this rarely-set variable */
  70     bOverAllocDD = set;
  71     tMPI_Thread_mutex_unlock(&over_alloc_mutex);
  72 }
  73
  74 int over_alloc_dd(int n)
  75 {
  76     if (bOverAllocDD)
  77     {
  78         return OVER_ALLOC_FAC*n + 100;
  79     }
  80     else
  81     {
  82         return n;
  83     }
  84 }
  85
  86 int gmx_int64_to_int(gmx_int64_t step, const char *warn)
  87 {
  88     int i;
  89
  90     i = (int)step;
  91
  92     if (warn != NULL && (step < INT_MIN || step > INT_MAX))
  93     {
  94         fprintf(stderr, "\nWARNING during %s:\n", warn);
  95         fprintf(stderr, "step value ");
  96         fprintf(stderr, "%"GMX_PRId64, step);
  97         fprintf(stderr, " does not fit in int, converted to %d\n\n", i);
  98     }
  99
 100     return i;
 101 }
 102
 103 char *gmx_step_str(gmx_int64_t i, char *buf)
 104 {
 105     sprintf(buf, "%"GMX_PRId64, i);
 106
 107     return buf;
 108 }
 109
 110 void init_atom(t_atoms *at)
 111 {
 112     int i;
 113
 114     at->nr        = 0;
 115     at->nres      = 0;
 116     at->atom      = NULL;
 117     at->resinfo   = NULL;
 118     at->atomname  = NULL;
 119     at->atomtype  = NULL;
 120     at->atomtypeB = NULL;
 121     at->pdbinfo   = NULL;
 122 }
 123
 124 void init_atomtypes(t_atomtypes *at)
 125 {
 126     at->nr         = 0;
 127     at->radius     = NULL;
 128     at->vol        = NULL;
 129     at->atomnumber = NULL;
 130     at->gb_radius  = NULL;
 131     at->S_hct      = NULL;
 132 }
 133
 134 void init_groups(gmx_groups_t *groups)
 135 {
 136     int g;
 137
 138     groups->ngrpname = 0;
 139     groups->grpname  = NULL;
 140     for (g = 0; (g < egcNR); g++)
 141     {
 142         groups->grps[g].nm_ind = NULL;
 143         groups->ngrpnr[g]      = 0;
 144         groups->grpnr[g]       = NULL;
 145     }
 146
 147 }
 148
 149 void init_mtop(gmx_mtop_t *mtop)
 150 {
 151     mtop->name         = NULL;
 152     mtop->nmoltype     = 0;
 153     mtop->moltype      = NULL;
 154     mtop->nmolblock    = 0;
 155     mtop->molblock     = NULL;
 156     mtop->maxres_renum = 0;
 157     mtop->maxresnr     = -1;
 158     init_groups(&mtop->groups);
 159     init_block(&mtop->mols);
 160     open_symtab(&mtop->symtab);
 161 }
 162
 163 void init_top(t_topology *top)
 164 {
 165     int i;
 166
 167     top->name = NULL;
 168     init_atom (&(top->atoms));
 169     init_atomtypes(&(top->atomtypes));
 170     init_block(&top->cgs);
 171     init_block(&top->mols);
 172     init_blocka(&top->excls);
 173     open_symtab(&top->symtab);
 174 }
 175
 176 void init_inputrec(t_inputrec *ir)
 177 {
 178     memset(ir, 0, (size_t)sizeof(*ir));
 179     snew(ir->fepvals, 1);
 180     snew(ir->expandedvals, 1);
 181     snew(ir->simtempvals, 1);
 182 }
 183
 184 void done_atom (t_atoms *at)
 185 {
 186     at->nr       = 0;
 187     at->nres     = 0;
 188     sfree(at->atom);
 189     sfree(at->resinfo);
 190     sfree(at->atomname);
 191     sfree(at->atomtype);
 192     sfree(at->atomtypeB);
 193     if (at->pdbinfo)
 194     {
 195         sfree(at->pdbinfo);
 196     }
 197 }
 198
 199 void done_atomtypes(t_atomtypes *atype)
 200 {
 201     atype->nr = 0;
 202     sfree(atype->radius);
 203     sfree(atype->vol);
 204     sfree(atype->surftens);
 205     sfree(atype->atomnumber);
 206     sfree(atype->gb_radius);
 207     sfree(atype->S_hct);
 208 }
 209
 210 void done_moltype(gmx_moltype_t *molt)
 211 {
 212     int f;
 213
 214     done_atom(&molt->atoms);
 215     done_block(&molt->cgs);
 216     done_blocka(&molt->excls);
 217
 218     for (f = 0; f < F_NRE; f++)
 219     {
 220         sfree(molt->ilist[f].iatoms);
 221         molt->ilist[f].nalloc = 0;
 222     }
 223 }
 224
 225 void done_molblock(gmx_molblock_t *molb)
 226 {
 227     if (molb->nposres_xA > 0)
 228     {
 229         molb->nposres_xA = 0;
 230         sfree(molb->posres_xA);
 231     }
 232     if (molb->nposres_xB > 0)
 233     {
 234         molb->nposres_xB = 0;
 235         sfree(molb->posres_xB);
 236     }
 237 }
 238
 239 void done_mtop(gmx_mtop_t *mtop, gmx_bool bDoneSymtab)
 240 {
 241     int i;
 242
 243     if (bDoneSymtab)
 244     {
 245         done_symtab(&mtop->symtab);
 246     }
 247
 248     sfree(mtop->ffparams.functype);
 249     sfree(mtop->ffparams.iparams);
 250
 251     for (i = 0; i < mtop->nmoltype; i++)
 252     {
 253         done_moltype(&mtop->moltype[i]);
 254     }
 255     sfree(mtop->moltype);
 256     for (i = 0; i < mtop->nmolblock; i++)
 257     {
 258         done_molblock(&mtop->molblock[i]);
 259     }
 260     sfree(mtop->molblock);
 261     done_block(&mtop->mols);
 262 }
 263
 264 void done_top(t_topology *top)
 265 {
 266     int f;
 267
 268     sfree(top->idef.functype);
 269     sfree(top->idef.iparams);
 270     for (f = 0; f < F_NRE; ++f)
 271     {
 272         sfree(top->idef.il[f].iatoms);
 273         top->idef.il[f].iatoms = NULL;
 274         top->idef.il[f].nalloc = 0;
 275     }
 276
 277     done_atom (&(top->atoms));
 278
 279     /* For GB */
 280     done_atomtypes(&(top->atomtypes));
 281
 282     done_symtab(&(top->symtab));
 283     done_block(&(top->cgs));
 284     done_block(&(top->mols));
 285     done_blocka(&(top->excls));
 286 }
 287
 288 static void done_pull_group(t_pull_group *pgrp)
 289 {
 290     if (pgrp->nat > 0)
 291     {
 292         sfree(pgrp->ind);
 293         sfree(pgrp->ind_loc);
 294         sfree(pgrp->weight);
 295         sfree(pgrp->weight_loc);
 296     }
 297 }
 298
 299 static void done_pull(t_pull *pull)
 300 {
 301     int i;
 302
 303     for (i = 0; i < pull->ngroup+1; i++)
 304     {
 305         done_pull_group(pull->group);
 306         done_pull_group(pull->dyna);
 307     }
 308 }
 309
 310 void done_inputrec(t_inputrec *ir)
 311 {
 312     int m;
 313
 314     for (m = 0; (m < DIM); m++)
 315     {
 316         if (ir->ex[m].a)
 317         {
 318             sfree(ir->ex[m].a);
 319         }
 320         if (ir->ex[m].phi)
 321         {
 322             sfree(ir->ex[m].phi);
 323         }
 324         if (ir->et[m].a)
 325         {
 326             sfree(ir->et[m].a);
 327         }
 328         if (ir->et[m].phi)
 329         {
 330             sfree(ir->et[m].phi);
 331         }
 332     }
 333
 334     sfree(ir->opts.nrdf);
 335     sfree(ir->opts.ref_t);
 336     sfree(ir->opts.annealing);
 337     sfree(ir->opts.anneal_npoints);
 338     sfree(ir->opts.anneal_time);
 339     sfree(ir->opts.anneal_temp);
 340     sfree(ir->opts.tau_t);
 341     sfree(ir->opts.acc);
 342     sfree(ir->opts.nFreeze);
 343     sfree(ir->opts.QMmethod);
 344     sfree(ir->opts.QMbasis);
 345     sfree(ir->opts.QMcharge);
 346     sfree(ir->opts.QMmult);
 347     sfree(ir->opts.bSH);
 348     sfree(ir->opts.CASorbitals);
 349     sfree(ir->opts.CASelectrons);
 350     sfree(ir->opts.SAon);
 351     sfree(ir->opts.SAoff);
 352     sfree(ir->opts.SAsteps);
 353     sfree(ir->opts.bOPT);
 354     sfree(ir->opts.bTS);
 355
 356     if (ir->pull)
 357     {
 358         done_pull(ir->pull);
 359         sfree(ir->pull);
 360     }
 361 }
 362
 363 static void zero_history(history_t *hist)
 364 {
 365     hist->disre_initf  = 0;
 366     hist->ndisrepairs  = 0;
 367     hist->disre_rm3tav = NULL;
 368     hist->orire_initf  = 0;
 369     hist->norire_Dtav  = 0;
 370     hist->orire_Dtav   = NULL;
 371 }
 372
 373 static void zero_ekinstate(ekinstate_t *eks)
 374 {
 375     eks->ekin_n         = 0;
 376     eks->ekinh          = NULL;
 377     eks->ekinf          = NULL;
 378     eks->ekinh_old      = NULL;
 379     eks->ekinscalef_nhc = NULL;
 380     eks->ekinscaleh_nhc = NULL;
 381     eks->vscale_nhc     = NULL;
 382     eks->dekindl        = 0;
 383     eks->mvcos          = 0;
 384 }
 385
 386 static void init_swapstate(swapstate_t *swapstate)
 387 {
 388     int ii, ic;
 389
 390     swapstate->eSwapCoords = 0;
 391     swapstate->nAverage    = 0;
 392
 393     /* Ion/water position swapping */
 394     for (ic = 0; ic < eCompNR; ic++)
 395     {
 396         for (ii = 0; ii < eIonNR; ii++)
 397         {
 398             swapstate->nat_req[ic][ii]        = 0;
 399             swapstate->nat_req_p[ic][ii]      = NULL;
 400             swapstate->inflow_netto[ic][ii]   = 0;
 401             swapstate->inflow_netto_p[ic][ii] = NULL;
 402             swapstate->nat_past[ic][ii]       = NULL;
 403             swapstate->nat_past_p[ic][ii]     = NULL;
 404             swapstate->fluxfromAtoB[ic][ii]   = 0;
 405             swapstate->fluxfromAtoB_p[ic][ii] = NULL;
 406         }
 407     }
 408     swapstate->fluxleak               = NULL;
 409     swapstate->nions                  = 0;
 410     swapstate->comp_from              = NULL;
 411     swapstate->channel_label          = NULL;
 412     swapstate->bFromCpt               = 0;
 413     swapstate->nat[eChan0]            = 0;
 414     swapstate->nat[eChan1]            = 0;
 415     swapstate->xc_old_whole[eChan0]   = NULL;
 416     swapstate->xc_old_whole[eChan1]   = NULL;
 417     swapstate->xc_old_whole_p[eChan0] = NULL;
 418     swapstate->xc_old_whole_p[eChan1] = NULL;
 419 }
 420
 421 void init_energyhistory(energyhistory_t * enerhist)
 422 {
 423     enerhist->nener = 0;
 424
 425     enerhist->ener_ave     = NULL;
 426     enerhist->ener_sum     = NULL;
 427     enerhist->ener_sum_sim = NULL;
 428     enerhist->dht          = NULL;
 429
 430     enerhist->nsteps     = 0;
 431     enerhist->nsum       = 0;
 432     enerhist->nsteps_sim = 0;
 433     enerhist->nsum_sim   = 0;
 434
 435     enerhist->dht = NULL;
 436 }
 437
 438 static void done_delta_h_history(delta_h_history_t *dht)
 439 {
 440     int i;
 441
 442     for (i = 0; i < dht->nndh; i++)
 443     {
 444         sfree(dht->dh[i]);
 445     }
 446     sfree(dht->dh);
 447     sfree(dht->ndh);
 448 }
 449
 450 void done_energyhistory(energyhistory_t * enerhist)
 451 {
 452     sfree(enerhist->ener_ave);
 453     sfree(enerhist->ener_sum);
 454     sfree(enerhist->ener_sum_sim);
 455
 456     if (enerhist->dht != NULL)
 457     {
 458         done_delta_h_history(enerhist->dht);
 459         sfree(enerhist->dht);
 460     }
 461 }
 462
 463 void init_gtc_state(t_state *state, int ngtc, int nnhpres, int nhchainlength)
 464 {
 465     int i, j;
 466
 467     state->ngtc          = ngtc;
 468     state->nnhpres       = nnhpres;
 469     state->nhchainlength = nhchainlength;
 470     if (state->ngtc > 0)
 471     {
 472         snew(state->nosehoover_xi, state->nhchainlength*state->ngtc);
 473         snew(state->nosehoover_vxi, state->nhchainlength*state->ngtc);
 474         snew(state->therm_integral, state->ngtc);
 475         for (i = 0; i < state->ngtc; i++)
 476         {
 477             for (j = 0; j < state->nhchainlength; j++)
 478             {
 479                 state->nosehoover_xi[i*state->nhchainlength + j]   = 0.0;
 480                 state->nosehoover_vxi[i*state->nhchainlength + j]  = 0.0;
 481             }
 482         }
 483         for (i = 0; i < state->ngtc; i++)
 484         {
 485             state->therm_integral[i]  = 0.0;
 486         }
 487     }
 488     else
 489     {
 490         state->nosehoover_xi  = NULL;
 491         state->nosehoover_vxi = NULL;
 492         state->therm_integral = NULL;
 493     }
 494
 495     if (state->nnhpres > 0)
 496     {
 497         snew(state->nhpres_xi, state->nhchainlength*nnhpres);
 498         snew(state->nhpres_vxi, state->nhchainlength*nnhpres);
 499         for (i = 0; i < nnhpres; i++)
 500         {
 501             for (j = 0; j < state->nhchainlength; j++)
 502             {
 503                 state->nhpres_xi[i*nhchainlength + j]   = 0.0;
 504                 state->nhpres_vxi[i*nhchainlength + j]  = 0.0;
 505             }
 506         }
 507     }
 508     else
 509     {
 510         state->nhpres_xi  = NULL;
 511         state->nhpres_vxi = NULL;
 512     }
 513 }
 514
 515
 516 void init_state(t_state *state, int natoms, int ngtc, int nnhpres, int nhchainlength, int nlambda)
 517 {
 518     int i;
 519
 520     state->natoms = natoms;
 521     state->flags  = 0;
 522     state->lambda = 0;
 523     snew(state->lambda, efptNR);
 524     for (i = 0; i < efptNR; i++)
 525     {
 526         state->lambda[i] = 0;
 527     }
 528     state->veta   = 0;
 529     clear_mat(state->box);
 530     clear_mat(state->box_rel);
 531     clear_mat(state->boxv);
 532     clear_mat(state->pres_prev);
 533     clear_mat(state->svir_prev);
 534     clear_mat(state->fvir_prev);
 535     init_gtc_state(state, ngtc, nnhpres, nhchainlength);
 536     state->nalloc = state->natoms;
 537     if (state->nalloc > 0)
 538     {
 539         snew(state->x, state->nalloc);
 540         snew(state->v, state->nalloc);
 541     }
 542     else
 543     {
 544         state->x = NULL;
 545         state->v = NULL;
 546     }
 547     state->sd_X = NULL;
 548     state->cg_p = NULL;
 549     zero_history(&state->hist);
 550     zero_ekinstate(&state->ekinstate);
 551     init_energyhistory(&state->enerhist);
 552     init_df_history(&state->dfhist, nlambda);
 553     init_swapstate(&state->swapstate);
 554     state->ddp_count       = 0;
 555     state->ddp_count_cg_gl = 0;
 556     state->cg_gl           = NULL;
 557     state->cg_gl_nalloc    = 0;
 558 }
 559
 560 void done_state(t_state *state)
 561 {
 562     if (state->x)
 563     {
 564         sfree(state->x);
 565     }
 566     if (state->v)
 567     {
 568         sfree(state->v);
 569     }
 570     if (state->sd_X)
 571     {
 572         sfree(state->sd_X);
 573     }
 574     if (state->cg_p)
 575     {
 576         sfree(state->cg_p);
 577     }
 578     state->nalloc = 0;
 579     if (state->cg_gl)
 580     {
 581         sfree(state->cg_gl);
 582     }
 583     state->cg_gl_nalloc = 0;
 584     if (state->lambda)
 585     {
 586         sfree(state->lambda);
 587     }
 588     if (state->ngtc > 0)
 589     {
 590         sfree(state->nosehoover_xi);
 591         sfree(state->nosehoover_vxi);
 592         sfree(state->therm_integral);
 593     }
 594 }
 595
 596 t_state *serial_init_local_state(t_state *state_global)
 597 {
 598     int      i;
 599     t_state *state_local;
 600
 601     snew(state_local, 1);
 602
 603     /* Copy all the contents */
 604     *state_local = *state_global;
 605     snew(state_local->lambda, efptNR);
 606     /* local storage for lambda */
 607     for (i = 0; i < efptNR; i++)
 608     {
 609         state_local->lambda[i] = state_global->lambda[i];
 610     }
 611
 612     return state_local;
 613 }
 614
 615 static void do_box_rel(t_inputrec *ir, matrix box_rel, matrix b, gmx_bool bInit)
 616 {
 617     int d, d2;
 618
 619     for (d = YY; d <= ZZ; d++)
 620     {
 621         for (d2 = XX; d2 <= (ir->epct == epctSEMIISOTROPIC ? YY : ZZ); d2++)
 622         {
 623             /* We need to check if this box component is deformed
 624              * or if deformation of another component might cause
 625              * changes in this component due to box corrections.
 626              */
 627             if (ir->deform[d][d2] == 0 &&
 628                 !(d == ZZ && d2 == XX && ir->deform[d][YY] != 0 &&
 629                   (b[YY][d2] != 0 || ir->deform[YY][d2] != 0)))
 630             {
 631                 if (bInit)
 632                 {
 633                     box_rel[d][d2] = b[d][d2]/b[XX][XX];
 634                 }
 635                 else
 636                 {
 637                     b[d][d2] = b[XX][XX]*box_rel[d][d2];
 638                 }
 639             }
 640         }
 641     }
 642 }
 643
 644 void set_box_rel(t_inputrec *ir, t_state *state)
 645 {
 646     /* Make sure the box obeys the restrictions before we fix the ratios */
 647     correct_box(NULL, 0, state->box, NULL);
 648
 649     clear_mat(state->box_rel);
 650
 651     if (PRESERVE_SHAPE(*ir))
 652     {
 653         do_box_rel(ir, state->box_rel, state->box, TRUE);
 654     }
 655 }
 656
 657 void preserve_box_shape(t_inputrec *ir, matrix box_rel, matrix b)
 658 {
 659     if (PRESERVE_SHAPE(*ir))
 660     {
 661         do_box_rel(ir, box_rel, b, FALSE);
 662     }
 663 }
 664
 665 void add_t_atoms(t_atoms *atoms, int natom_extra, int nres_extra)
 666 {
 667     int i;
 668
 669     if (natom_extra > 0)
 670     {
 671         srenew(atoms->atomname, atoms->nr+natom_extra);
 672         srenew(atoms->atom, atoms->nr+natom_extra);
 673         if (NULL != atoms->pdbinfo)
 674         {
 675             srenew(atoms->pdbinfo, atoms->nr+natom_extra);
 676         }
 677         if (NULL != atoms->atomtype)
 678         {
 679             srenew(atoms->atomtype, atoms->nr+natom_extra);
 680         }
 681         if (NULL != atoms->atomtypeB)
 682         {
 683             srenew(atoms->atomtypeB, atoms->nr+natom_extra);
 684         }
 685         for (i = atoms->nr; (i < atoms->nr+natom_extra); i++)
 686         {
 687             atoms->atomname[i] = NULL;
 688             memset(&atoms->atom[i], 0, sizeof(atoms->atom[i]));
 689             if (NULL != atoms->pdbinfo)
 690             {
 691                 memset(&atoms->pdbinfo[i], 0, sizeof(atoms->pdbinfo[i]));
 692             }
 693             if (NULL != atoms->atomtype)
 694             {
 695                 atoms->atomtype[i] = NULL;
 696             }
 697             if (NULL != atoms->atomtypeB)
 698             {
 699                 atoms->atomtypeB[i] = NULL;
 700             }
 701         }
 702         atoms->nr += natom_extra;
 703     }
 704     if (nres_extra > 0)
 705     {
 706         srenew(atoms->resinfo, atoms->nres+nres_extra);
 707         for (i = atoms->nres; (i < atoms->nres+nres_extra); i++)
 708         {
 709             memset(&atoms->resinfo[i], 0, sizeof(atoms->resinfo[i]));
 710         }
 711         atoms->nres += nres_extra;
 712     }
 713 }
 714
 715 void init_t_atoms(t_atoms *atoms, int natoms, gmx_bool bPdbinfo)
 716 {
 717     atoms->nr   = natoms;
 718     atoms->nres = 0;
 719     snew(atoms->atomname, natoms);
 720     atoms->atomtype  = NULL;
 721     atoms->atomtypeB = NULL;
 722     snew(atoms->resinfo, natoms);
 723     snew(atoms->atom, natoms);
 724     if (bPdbinfo)
 725     {
 726         snew(atoms->pdbinfo, natoms);
 727     }
 728     else
 729     {
 730         atoms->pdbinfo = NULL;
 731     }
 732 }
 733
 734 t_atoms *copy_t_atoms(t_atoms *src)
 735 {
 736     t_atoms *dst;
 737     int      i;
 738
 739     snew(dst, 1);
 740     init_t_atoms(dst, src->nr, (NULL != src->pdbinfo));
 741     dst->nr = src->nr;
 742     if (NULL != src->atomname)
 743     {
 744         snew(dst->atomname, src->nr);
 745     }
 746     if (NULL != src->atomtype)
 747     {
 748         snew(dst->atomtype, src->nr);
 749     }
 750     if (NULL != src->atomtypeB)
 751     {
 752         snew(dst->atomtypeB, src->nr);
 753     }
 754     for (i = 0; (i < src->nr); i++)
 755     {
 756         dst->atom[i] = src->atom[i];
 757         if (NULL != src->pdbinfo)
 758         {
 759             dst->pdbinfo[i] = src->pdbinfo[i];
 760         }
 761         if (NULL != src->atomname)
 762         {
 763             dst->atomname[i]  = src->atomname[i];
 764         }
 765         if (NULL != src->atomtype)
 766         {
 767             dst->atomtype[i] = src->atomtype[i];
 768         }
 769         if (NULL != src->atomtypeB)
 770         {
 771             dst->atomtypeB[i] = src->atomtypeB[i];
 772         }
 773     }
 774     dst->nres = src->nres;
 775     for (i = 0; (i < src->nres); i++)
 776     {
 777         dst->resinfo[i] = src->resinfo[i];
 778     }
 779     return dst;
 780 }
 781
 782 void t_atoms_set_resinfo(t_atoms *atoms, int atom_ind, t_symtab *symtab,
 783                          const char *resname, int resnr, unsigned char ic,
 784                          int chainnum, char chainid)
 785 {
 786     t_resinfo *ri;
 787
 788     ri           = &atoms->resinfo[atoms->atom[atom_ind].resind];
 789     ri->name     = put_symtab(symtab, resname);
 790     ri->rtp      = NULL;
 791     ri->nr       = resnr;
 792     ri->ic       = ic;
 793     ri->chainnum = chainnum;
 794     ri->chainid  = chainid;
 795 }
 796
 797 void free_t_atoms(t_atoms *atoms, gmx_bool bFreeNames)
 798 {
 799     int i;
 800
 801     if (bFreeNames && atoms->atomname != NULL)
 802     {
 803         for (i = 0; i < atoms->nr; i++)
 804         {
 805             if (atoms->atomname[i] != NULL)
 806             {
 807                 sfree(*atoms->atomname[i]);
 808                 *atoms->atomname[i] = NULL;
 809             }
 810         }
 811     }
 812     if (bFreeNames && atoms->resinfo != NULL)
 813     {
 814         for (i = 0; i < atoms->nres; i++)
 815         {
 816             if (atoms->resinfo[i].name != NULL)
 817             {
 818                 sfree(*atoms->resinfo[i].name);
 819                 *atoms->resinfo[i].name = NULL;
 820             }
 821         }
 822     }
 823     if (bFreeNames && atoms->atomtype != NULL)
 824     {
 825         for (i = 0; i < atoms->nr; i++)
 826         {
 827             if (atoms->atomtype[i] != NULL)
 828             {
 829                 sfree(*atoms->atomtype[i]);
 830                 *atoms->atomtype[i] = NULL;
 831             }
 832         }
 833     }
 834     if (bFreeNames && atoms->atomtypeB != NULL)
 835     {
 836         for (i = 0; i < atoms->nr; i++)
 837         {
 838             if (atoms->atomtypeB[i] != NULL)
 839             {
 840                 sfree(*atoms->atomtypeB[i]);
 841                 *atoms->atomtypeB[i] = NULL;
 842             }
 843         }
 844     }
 845     sfree(atoms->atomname);
 846     sfree(atoms->atomtype);
 847     sfree(atoms->atomtypeB);
 848     sfree(atoms->resinfo);
 849     sfree(atoms->atom);
 850     sfree(atoms->pdbinfo);
 851     atoms->nr        = 0;
 852     atoms->nres      = 0;
 853     atoms->atomname  = NULL;
 854     atoms->atomtype  = NULL;
 855     atoms->atomtypeB = NULL;
 856     atoms->resinfo   = NULL;
 857     atoms->atom      = NULL;
 858     atoms->pdbinfo   = NULL;
 859 }
 860
 861 real max_cutoff(real cutoff1, real cutoff2)
 862 {
 863     if (cutoff1 == 0 || cutoff2 == 0)
 864     {
 865         return 0;
 866     }
 867     else
 868     {
 869         return max(cutoff1, cutoff2);
 870     }
 871 }
 872
 873 void init_df_history(df_history_t *dfhist, int nlambda)
 874 {
 875     int i;
 876
 877     dfhist->nlambda  = nlambda;
 878     dfhist->bEquil   = 0;
 879     dfhist->wl_delta = 0;
 880
 881     if (nlambda > 0)
 882     {
 883         snew(dfhist->sum_weights, dfhist->nlambda);
 884         snew(dfhist->sum_dg, dfhist->nlambda);
 885         snew(dfhist->sum_minvar, dfhist->nlambda);
 886         snew(dfhist->sum_variance, dfhist->nlambda);
 887         snew(dfhist->n_at_lam, dfhist->nlambda);
 888         snew(dfhist->wl_histo, dfhist->nlambda);
 889
 890         /* allocate transition matrices here */
 891         snew(dfhist->Tij, dfhist->nlambda);
 892         snew(dfhist->Tij_empirical, dfhist->nlambda);
 893
 894         /* allocate accumulators for various transition matrix
 895            free energy methods here */
 896         snew(dfhist->accum_p, dfhist->nlambda);
 897         snew(dfhist->accum_m, dfhist->nlambda);
 898         snew(dfhist->accum_p2, dfhist->nlambda);
 899         snew(dfhist->accum_m2, dfhist->nlambda);
 900
 901         for (i = 0; i < dfhist->nlambda; i++)
 902         {
 903             snew(dfhist->Tij[i], dfhist->nlambda);
 904             snew(dfhist->Tij_empirical[i], dfhist->nlambda);
 905             snew((dfhist->accum_p)[i], dfhist->nlambda);
 906             snew((dfhist->accum_m)[i], dfhist->nlambda);
 907             snew((dfhist->accum_p2)[i], dfhist->nlambda);
 908             snew((dfhist->accum_m2)[i], dfhist->nlambda);
 909         }
 910     }
 911 }
 912
 913 extern void copy_df_history(df_history_t *df_dest, df_history_t *df_source)
 914 {
 915     int i, j;
 916
 917     /* Currently, there should not be any difference in nlambda between the two,
 918        but this is included for completeness for potential later functionality */
 919     df_dest->nlambda  = df_source->nlambda;
 920     df_dest->bEquil   = df_source->bEquil;
 921     df_dest->wl_delta = df_source->wl_delta;
 922
 923     for (i = 0; i < df_dest->nlambda; i++)
 924     {
 925         df_dest->sum_weights[i]  = df_source->sum_weights[i];
 926         df_dest->sum_dg[i]       = df_source->sum_dg[i];
 927         df_dest->sum_minvar[i]   = df_source->sum_minvar[i];
 928         df_dest->sum_variance[i] = df_source->sum_variance[i];
 929         df_dest->n_at_lam[i]     = df_source->n_at_lam[i];
 930         df_dest->wl_histo[i]     = df_source->wl_histo[i];
 931     }
 932
 933     for (i = 0; i < df_dest->nlambda; i++)
 934     {
 935         for (j = 0; j < df_dest->nlambda; j++)
 936         {
 937             df_dest->accum_p[i][j]        = df_source->accum_p[i][j];
 938             df_dest->accum_m[i][j]        = df_source->accum_m[i][j];
 939             df_dest->accum_p2[i][j]       = df_source->accum_p2[i][j];
 940             df_dest->accum_m2[i][j]       = df_source->accum_m2[i][j];
 941             df_dest->Tij[i][j]            = df_source->Tij[i][j];
 942             df_dest->Tij_empirical[i][j]  = df_source->Tij_empirical[i][j];
 943         }
 944     }
 945 }
 946
 947 void done_df_history(df_history_t *dfhist)
 948 {
 949     int i;
 950
 951     if (dfhist->nlambda > 0)
 952     {
 953         sfree(dfhist->n_at_lam);
 954         sfree(dfhist->wl_histo);
 955         sfree(dfhist->sum_weights);
 956         sfree(dfhist->sum_dg);
 957         sfree(dfhist->sum_minvar);
 958         sfree(dfhist->sum_variance);
 959
 960         for (i = 0; i < dfhist->nlambda; i++)
 961         {
 962             sfree(dfhist->Tij[i]);
 963             sfree(dfhist->Tij_empirical[i]);
 964             sfree(dfhist->accum_p[i]);
 965             sfree(dfhist->accum_m[i]);
 966             sfree(dfhist->accum_p2[i]);
 967             sfree(dfhist->accum_m2[i]);
 968         }
 969     }
 970     dfhist->bEquil   = 0;
 971     dfhist->nlambda  = 0;
 972     dfhist->wl_delta = 0;
 973 }