Merge branch 'release-5-0'
[alexxy/gromacs.git] / src / gromacs / gmxpreprocess / readir.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 #include "gmxpre.h"
38
39 #include "readir.h"
40
41 #include <ctype.h>
42 #include <limits.h>
43 #include <stdlib.h>
44
45 #include "gromacs/gmxpreprocess/calc_verletbuf.h"
46 #include "gromacs/gmxpreprocess/toputil.h"
47 #include "gromacs/legacyheaders/chargegroup.h"
48 #include "gromacs/legacyheaders/inputrec.h"
49 #include "gromacs/legacyheaders/macros.h"
50 #include "gromacs/legacyheaders/names.h"
51 #include "gromacs/legacyheaders/network.h"
52 #include "gromacs/legacyheaders/readinp.h"
53 #include "gromacs/legacyheaders/typedefs.h"
54 #include "gromacs/legacyheaders/warninp.h"
55 #include "gromacs/math/units.h"
56 #include "gromacs/math/vec.h"
57 #include "gromacs/pbcutil/pbc.h"
58 #include "gromacs/topology/block.h"
59 #include "gromacs/topology/index.h"
60 #include "gromacs/topology/mtop_util.h"
61 #include "gromacs/topology/symtab.h"
62 #include "gromacs/utility/cstringutil.h"
63 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
64 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
65
66 #define MAXPTR 254
67 #define NOGID  255
68
69 /* Resource parameters
70  * Do not change any of these until you read the instruction
71  * in readinp.h. Some cpp's do not take spaces after the backslash
72  * (like the c-shell), which will give you a very weird compiler
73  * message.
74  */
75
76 typedef struct t_inputrec_strings
77 {
78     char tcgrps[STRLEN], tau_t[STRLEN], ref_t[STRLEN],
79          acc[STRLEN], accgrps[STRLEN], freeze[STRLEN], frdim[STRLEN],
80          energy[STRLEN], user1[STRLEN], user2[STRLEN], vcm[STRLEN], x_compressed_groups[STRLEN],
81          couple_moltype[STRLEN], orirefitgrp[STRLEN], egptable[STRLEN], egpexcl[STRLEN],
82          wall_atomtype[STRLEN], wall_density[STRLEN], deform[STRLEN], QMMM[STRLEN],
83          imd_grp[STRLEN];
84     char   fep_lambda[efptNR][STRLEN];
85     char   lambda_weights[STRLEN];
86     char **pull_grp;
87     char **rot_grp;
88     char   anneal[STRLEN], anneal_npoints[STRLEN],
89            anneal_time[STRLEN], anneal_temp[STRLEN];
90     char   QMmethod[STRLEN], QMbasis[STRLEN], QMcharge[STRLEN], QMmult[STRLEN],
91            bSH[STRLEN], CASorbitals[STRLEN], CASelectrons[STRLEN], SAon[STRLEN],
92            SAoff[STRLEN], SAsteps[STRLEN], bTS[STRLEN], bOPT[STRLEN];
93     char efield_x[STRLEN], efield_xt[STRLEN], efield_y[STRLEN],
94          efield_yt[STRLEN], efield_z[STRLEN], efield_zt[STRLEN];
95
96 } gmx_inputrec_strings;
97
98 static gmx_inputrec_strings *is = NULL;
99
100 void init_inputrec_strings()
101 {
102     if (is)
103     {
104         gmx_incons("Attempted to call init_inputrec_strings before calling done_inputrec_strings. Only one inputrec (i.e. .mdp file) can be parsed at a time.");
105     }
106     snew(is, 1);
107 }
108
109 void done_inputrec_strings()
110 {
111     sfree(is);
112     is = NULL;
113 }
114
115 static char swapgrp[STRLEN], splitgrp0[STRLEN], splitgrp1[STRLEN], solgrp[STRLEN];
116
117 enum {
118     egrptpALL,         /* All particles have to be a member of a group.     */
119     egrptpALL_GENREST, /* A rest group with name is generated for particles *
120                         * that are not part of any group.                   */
121     egrptpPART,        /* As egrptpALL_GENREST, but no name is generated    *
122                         * for the rest group.                               */
123     egrptpONE          /* Merge all selected groups into one group,         *
124                         * make a rest group for the remaining particles.    */
125 };
126
127 static const char *constraints[eshNR+1]    = {
128     "none", "h-bonds", "all-bonds", "h-angles", "all-angles", NULL
129 };
130
131 static const char *couple_lam[ecouplamNR+1]    = {
132     "vdw-q", "vdw", "q", "none", NULL
133 };
134
135 void init_ir(t_inputrec *ir, t_gromppopts *opts)
136 {
137     snew(opts->include, STRLEN);
138     snew(opts->define, STRLEN);
139     snew(ir->fepvals, 1);
140     snew(ir->expandedvals, 1);
141     snew(ir->simtempvals, 1);
142 }
143
144 static void GetSimTemps(int ntemps, t_simtemp *simtemp, double *temperature_lambdas)
145 {
146
147     int i;
148
149     for (i = 0; i < ntemps; i++)
150     {
151         /* simple linear scaling -- allows more control */
152         if (simtemp->eSimTempScale == esimtempLINEAR)
153         {
154             simtemp->temperatures[i] = simtemp->simtemp_low + (simtemp->simtemp_high-simtemp->simtemp_low)*temperature_lambdas[i];
155         }
156         else if (simtemp->eSimTempScale == esimtempGEOMETRIC)  /* should give roughly equal acceptance for constant heat capacity . . . */
157         {
158             simtemp->temperatures[i] = simtemp->simtemp_low * pow(simtemp->simtemp_high/simtemp->simtemp_low, (1.0*i)/(ntemps-1));
159         }
160         else if (simtemp->eSimTempScale == esimtempEXPONENTIAL)
161         {
162             simtemp->temperatures[i] = simtemp->simtemp_low + (simtemp->simtemp_high-simtemp->simtemp_low)*((exp(temperature_lambdas[i])-1)/(exp(1.0)-1));
163         }
164         else
165         {
166             char errorstr[128];
167             sprintf(errorstr, "eSimTempScale=%d not defined", simtemp->eSimTempScale);
168             gmx_fatal(FARGS, errorstr);
169         }
170     }
171 }
172
173
174
175 static void _low_check(gmx_bool b, char *s, warninp_t wi)
176 {
177     if (b)
178     {
179         warning_error(wi, s);
180     }
181 }
182
183 static void check_nst(const char *desc_nst, int nst,
184                       const char *desc_p, int *p,
185                       warninp_t wi)
186 {
187     char buf[STRLEN];
188
189     if (*p > 0 && *p % nst != 0)
190     {
191         /* Round up to the next multiple of nst */
192         *p = ((*p)/nst + 1)*nst;
193         sprintf(buf, "%s should be a multiple of %s, changing %s to %d\n",
194                 desc_p, desc_nst, desc_p, *p);
195         warning(wi, buf);
196     }
197 }
198
199 static gmx_bool ir_NVE(const t_inputrec *ir)
200 {
201     return ((ir->eI == eiMD || EI_VV(ir->eI)) && ir->etc == etcNO);
202 }
203
204 static int lcd(int n1, int n2)
205 {
206     int d, i;
207
208     d = 1;
209     for (i = 2; (i <= n1 && i <= n2); i++)
210     {
211         if (n1 % i == 0 && n2 % i == 0)
212         {
213             d = i;
214         }
215     }
216
217     return d;
218 }
219
220 static void process_interaction_modifier(const t_inputrec *ir, int *eintmod)
221 {
222     if (*eintmod == eintmodPOTSHIFT_VERLET)
223     {
224         if (ir->cutoff_scheme == ecutsVERLET)
225         {
226             *eintmod = eintmodPOTSHIFT;
227         }
228         else
229         {
230             *eintmod = eintmodNONE;
231         }
232     }
233 }
234
235 void check_ir(const char *mdparin, t_inputrec *ir, t_gromppopts *opts,
236               warninp_t wi)
237 /* Check internal consistency.
238  * NOTE: index groups are not set here yet, don't check things
239  * like temperature coupling group options here, but in triple_check
240  */
241 {
242     /* Strange macro: first one fills the err_buf, and then one can check
243      * the condition, which will print the message and increase the error
244      * counter.
245      */
246 #define CHECK(b) _low_check(b, err_buf, wi)
247     char        err_buf[256], warn_buf[STRLEN];
248     int         i, j;
249     int         ns_type  = 0;
250     real        dt_coupl = 0;
251     real        dt_pcoupl;
252     int         nstcmin;
253     t_lambda   *fep    = ir->fepvals;
254     t_expanded *expand = ir->expandedvals;
255
256     set_warning_line(wi, mdparin, -1);
257
258     /* BASIC CUT-OFF STUFF */
259     if (ir->rcoulomb < 0)
260     {
261         warning_error(wi, "rcoulomb should be >= 0");
262     }
263     if (ir->rvdw < 0)
264     {
265         warning_error(wi, "rvdw should be >= 0");
266     }
267     if (ir->rlist < 0 &&
268         !(ir->cutoff_scheme == ecutsVERLET && ir->verletbuf_tol > 0))
269     {
270         warning_error(wi, "rlist should be >= 0");
271     }
272     sprintf(err_buf, "nstlist can not be smaller than 0. (If you were trying to use the heuristic neighbour-list update scheme for efficient buffering for improved energy conservation, please use the Verlet cut-off scheme instead.)");
273     CHECK(ir->nstlist < 0);
274
275     process_interaction_modifier(ir, &ir->coulomb_modifier);
276     process_interaction_modifier(ir, &ir->vdw_modifier);
277
278     if (ir->cutoff_scheme == ecutsGROUP)
279     {
280         warning_note(wi,
281                      "The group cutoff scheme is deprecated in Gromacs 5.0 and will be removed in a future "
282                      "release when all interaction forms are supported for the verlet scheme. The verlet "
283                      "scheme already scales better, and it is compatible with GPUs and other accelerators.");
284
285         /* BASIC CUT-OFF STUFF */
286         if (ir->rlist == 0 ||
287             !((ir_coulomb_might_be_zero_at_cutoff(ir) && ir->rcoulomb > ir->rlist) ||
288               (ir_vdw_might_be_zero_at_cutoff(ir)     && ir->rvdw     > ir->rlist)))
289         {
290             /* No switched potential and/or no twin-range:
291              * we can set the long-range cut-off to the maximum of the other cut-offs.
292              */
293             ir->rlistlong = max_cutoff(ir->rlist, max_cutoff(ir->rvdw, ir->rcoulomb));
294         }
295         else if (ir->rlistlong < 0)
296         {
297             ir->rlistlong = max_cutoff(ir->rlist, max_cutoff(ir->rvdw, ir->rcoulomb));
298             sprintf(warn_buf, "rlistlong was not set, setting it to %g (no buffer)",
299                     ir->rlistlong);
300             warning(wi, warn_buf);
301         }
302         if (ir->rlistlong == 0 && ir->ePBC != epbcNONE)
303         {
304             warning_error(wi, "Can not have an infinite cut-off with PBC");
305         }
306         if (ir->rlistlong > 0 && (ir->rlist == 0 || ir->rlistlong < ir->rlist))
307         {
308             warning_error(wi, "rlistlong can not be shorter than rlist");
309         }
310         if (IR_TWINRANGE(*ir) && ir->nstlist == 0)
311         {
312             warning_error(wi, "Can not have nstlist == 0 with twin-range interactions");
313         }
314     }
315
316     if (ir->rlistlong == ir->rlist)
317     {
318         ir->nstcalclr = 0;
319     }
320     else if (ir->rlistlong > ir->rlist && ir->nstcalclr == 0)
321     {
322         warning_error(wi, "With different cutoffs for electrostatics and VdW, nstcalclr must be -1 or a positive number");
323     }
324
325     if (ir->cutoff_scheme == ecutsVERLET)
326     {
327         real rc_max;
328
329         /* Normal Verlet type neighbor-list, currently only limited feature support */
330         if (inputrec2nboundeddim(ir) < 3)
331         {
332             warning_error(wi, "With Verlet lists only full pbc or pbc=xy with walls is supported");
333         }
334         if (ir->rcoulomb != ir->rvdw)
335         {
336             warning_error(wi, "With Verlet lists rcoulomb!=rvdw is not supported");
337         }
338         if (ir->vdwtype == evdwSHIFT || ir->vdwtype == evdwSWITCH)
339         {
340             if (ir->vdw_modifier == eintmodNONE ||
341                 ir->vdw_modifier == eintmodPOTSHIFT)
342             {
343                 ir->vdw_modifier = (ir->vdwtype == evdwSHIFT ? eintmodFORCESWITCH : eintmodPOTSWITCH);
344
345                 sprintf(warn_buf, "Replacing vdwtype=%s by the equivalent combination of vdwtype=%s and vdw_modifier=%s", evdw_names[ir->vdwtype], evdw_names[evdwCUT], eintmod_names[ir->vdw_modifier]);
346                 warning_note(wi, warn_buf);
347
348                 ir->vdwtype = evdwCUT;
349             }
350             else
351             {
352                 sprintf(warn_buf, "Unsupported combination of vdwtype=%s and vdw_modifier=%s", evdw_names[ir->vdwtype], eintmod_names[ir->vdw_modifier]);
353                 warning_error(wi, warn_buf);
354             }
355         }
356
357         if (!(ir->vdwtype == evdwCUT || ir->vdwtype == evdwPME))
358         {
359             warning_error(wi, "With Verlet lists only cut-off and PME LJ interactions are supported");
360         }
361         if (!(ir->coulombtype == eelCUT ||
362               (EEL_RF(ir->coulombtype) && ir->coulombtype != eelRF_NEC) ||
363               EEL_PME(ir->coulombtype) || ir->coulombtype == eelEWALD))
364         {
365             warning_error(wi, "With Verlet lists only cut-off, reaction-field, PME and Ewald electrostatics are supported");
366         }
367         if (!(ir->coulomb_modifier == eintmodNONE ||
368               ir->coulomb_modifier == eintmodPOTSHIFT))
369         {
370             sprintf(warn_buf, "coulomb_modifier=%s is not supported with the Verlet cut-off scheme", eintmod_names[ir->coulomb_modifier]);
371             warning_error(wi, warn_buf);
372         }
373
374         if (ir->implicit_solvent != eisNO)
375         {
376             warning_error(wi, "Implicit solvent is not (yet) supported with the with Verlet lists.");
377         }
378
379         if (ir->nstlist <= 0)
380         {
381             warning_error(wi, "With Verlet lists nstlist should be larger than 0");
382         }
383
384         if (ir->nstlist < 10)
385         {
386             warning_note(wi, "With Verlet lists the optimal nstlist is >= 10, with GPUs >= 20. Note that with the Verlet scheme, nstlist has no effect on the accuracy of your simulation.");
387         }
388
389         rc_max = max(ir->rvdw, ir->rcoulomb);
390
391         if (ir->verletbuf_tol <= 0)
392         {
393             if (ir->verletbuf_tol == 0)
394             {
395                 warning_error(wi, "Can not have Verlet buffer tolerance of exactly 0");
396             }
397
398             if (ir->rlist < rc_max)
399             {
400                 warning_error(wi, "With verlet lists rlist can not be smaller than rvdw or rcoulomb");
401             }
402
403             if (ir->rlist == rc_max && ir->nstlist > 1)
404             {
405                 warning_note(wi, "rlist is equal to rvdw and/or rcoulomb: there is no explicit Verlet buffer. The cluster pair list does have a buffering effect, but choosing a larger rlist might be necessary for good energy conservation.");
406             }
407         }
408         else
409         {
410             if (ir->rlist > rc_max)
411             {
412                 warning_note(wi, "You have set rlist larger than the interaction cut-off, but you also have verlet-buffer-tolerance > 0. Will set rlist using verlet-buffer-tolerance.");
413             }
414
415             if (ir->nstlist == 1)
416             {
417                 /* No buffer required */
418                 ir->rlist = rc_max;
419             }
420             else
421             {
422                 if (EI_DYNAMICS(ir->eI))
423                 {
424                     if (inputrec2nboundeddim(ir) < 3)
425                     {
426                         warning_error(wi, "The box volume is required for calculating rlist from the energy drift with verlet-buffer-tolerance > 0. You are using at least one unbounded dimension, so no volume can be computed. Either use a finite box, or set rlist yourself together with verlet-buffer-tolerance = -1.");
427                     }
428                     /* Set rlist temporarily so we can continue processing */
429                     ir->rlist = rc_max;
430                 }
431                 else
432                 {
433                     /* Set the buffer to 5% of the cut-off */
434                     ir->rlist = (1.0 + verlet_buffer_ratio_nodynamics)*rc_max;
435                 }
436             }
437         }
438
439         /* No twin-range calculations with Verlet lists */
440         ir->rlistlong = ir->rlist;
441     }
442
443     if (ir->nstcalclr == -1)
444     {
445         /* if rlist=rlistlong, this will later be changed to nstcalclr=0 */
446         ir->nstcalclr = ir->nstlist;
447     }
448     else if (ir->nstcalclr > 0)
449     {
450         if (ir->nstlist > 0 && (ir->nstlist % ir->nstcalclr != 0))
451         {
452             warning_error(wi, "nstlist must be evenly divisible by nstcalclr. Use nstcalclr = -1 to automatically follow nstlist");
453         }
454     }
455     else if (ir->nstcalclr < -1)
456     {
457         warning_error(wi, "nstcalclr must be a positive number (divisor of nstcalclr), or -1 to follow nstlist.");
458     }
459
460     if (EEL_PME(ir->coulombtype) && ir->rcoulomb > ir->rlist && ir->nstcalclr > 1)
461     {
462         warning_error(wi, "When used with PME, the long-range component of twin-range interactions must be updated every step (nstcalclr)");
463     }
464
465     /* GENERAL INTEGRATOR STUFF */
466     if (!(ir->eI == eiMD || EI_VV(ir->eI)))
467     {
468         ir->etc = etcNO;
469     }
470     if (ir->eI == eiVVAK)
471     {
472         sprintf(warn_buf, "Integrator method %s is implemented primarily for validation purposes; for molecular dynamics, you should probably be using %s or %s", ei_names[eiVVAK], ei_names[eiMD], ei_names[eiVV]);
473         warning_note(wi, warn_buf);
474     }
475     if (!EI_DYNAMICS(ir->eI))
476     {
477         ir->epc = epcNO;
478     }
479     if (EI_DYNAMICS(ir->eI))
480     {
481         if (ir->nstcalcenergy < 0)
482         {
483             ir->nstcalcenergy = ir_optimal_nstcalcenergy(ir);
484             if (ir->nstenergy != 0 && ir->nstenergy < ir->nstcalcenergy)
485             {
486                 /* nstcalcenergy larger than nstener does not make sense.
487                  * We ideally want nstcalcenergy=nstener.
488                  */
489                 if (ir->nstlist > 0)
490                 {
491                     ir->nstcalcenergy = lcd(ir->nstenergy, ir->nstlist);
492                 }
493                 else
494                 {
495                     ir->nstcalcenergy = ir->nstenergy;
496                 }
497             }
498         }
499         else if ( (ir->nstenergy > 0 && ir->nstcalcenergy > ir->nstenergy) ||
500                   (ir->efep != efepNO && ir->fepvals->nstdhdl > 0 &&
501                    (ir->nstcalcenergy > ir->fepvals->nstdhdl) ) )
502
503         {
504             const char *nsten    = "nstenergy";
505             const char *nstdh    = "nstdhdl";
506             const char *min_name = nsten;
507             int         min_nst  = ir->nstenergy;
508
509             /* find the smallest of ( nstenergy, nstdhdl ) */
510             if (ir->efep != efepNO && ir->fepvals->nstdhdl > 0 &&
511                 (ir->nstenergy == 0 || ir->fepvals->nstdhdl < ir->nstenergy))
512             {
513                 min_nst  = ir->fepvals->nstdhdl;
514                 min_name = nstdh;
515             }
516             /* If the user sets nstenergy small, we should respect that */
517             sprintf(warn_buf,
518                     "Setting nstcalcenergy (%d) equal to %s (%d)",
519                     ir->nstcalcenergy, min_name, min_nst);
520             warning_note(wi, warn_buf);
521             ir->nstcalcenergy = min_nst;
522         }
523
524         if (ir->epc != epcNO)
525         {
526             if (ir->nstpcouple < 0)
527             {
528                 ir->nstpcouple = ir_optimal_nstpcouple(ir);
529             }
530         }
531         if (IR_TWINRANGE(*ir))
532         {
533             check_nst("nstlist", ir->nstlist,
534                       "nstcalcenergy", &ir->nstcalcenergy, wi);
535             if (ir->epc != epcNO)
536             {
537                 check_nst("nstlist", ir->nstlist,
538                           "nstpcouple", &ir->nstpcouple, wi);
539             }
540         }
541
542         if (ir->nstcalcenergy > 0)
543         {
544             if (ir->efep != efepNO)
545             {
546                 /* nstdhdl should be a multiple of nstcalcenergy */
547                 check_nst("nstcalcenergy", ir->nstcalcenergy,
548                           "nstdhdl", &ir->fepvals->nstdhdl, wi);
549                 /* nstexpanded should be a multiple of nstcalcenergy */
550                 check_nst("nstcalcenergy", ir->nstcalcenergy,
551                           "nstexpanded", &ir->expandedvals->nstexpanded, wi);
552             }
553             /* for storing exact averages nstenergy should be
554              * a multiple of nstcalcenergy
555              */
556             check_nst("nstcalcenergy", ir->nstcalcenergy,
557                       "nstenergy", &ir->nstenergy, wi);
558         }
559     }
560
561     if (ir->nsteps == 0 && !ir->bContinuation)
562     {
563         warning_note(wi, "For a correct single-point energy evaluation with nsteps = 0, use continuation = yes to avoid constraining the input coordinates.");
564     }
565
566     /* LD STUFF */
567     if ((EI_SD(ir->eI) || ir->eI == eiBD) &&
568         ir->bContinuation && ir->ld_seed != -1)
569     {
570         warning_note(wi, "You are doing a continuation with SD or BD, make sure that ld_seed is different from the previous run (using ld_seed=-1 will ensure this)");
571     }
572
573     /* TPI STUFF */
574     if (EI_TPI(ir->eI))
575     {
576         sprintf(err_buf, "TPI only works with pbc = %s", epbc_names[epbcXYZ]);
577         CHECK(ir->ePBC != epbcXYZ);
578         sprintf(err_buf, "TPI only works with ns = %s", ens_names[ensGRID]);
579         CHECK(ir->ns_type != ensGRID);
580         sprintf(err_buf, "with TPI nstlist should be larger than zero");
581         CHECK(ir->nstlist <= 0);
582         sprintf(err_buf, "TPI does not work with full electrostatics other than PME");
583         CHECK(EEL_FULL(ir->coulombtype) && !EEL_PME(ir->coulombtype));
584         sprintf(err_buf, "TPI does not work (yet) with the Verlet cut-off scheme");
585         CHECK(ir->cutoff_scheme == ecutsVERLET);
586     }
587
588     /* SHAKE / LINCS */
589     if ( (opts->nshake > 0) && (opts->bMorse) )
590     {
591         sprintf(warn_buf,
592                 "Using morse bond-potentials while constraining bonds is useless");
593         warning(wi, warn_buf);
594     }
595
596     if ((EI_SD(ir->eI) || ir->eI == eiBD) &&
597         ir->bContinuation && ir->ld_seed != -1)
598     {
599         warning_note(wi, "You are doing a continuation with SD or BD, make sure that ld_seed is different from the previous run (using ld_seed=-1 will ensure this)");
600     }
601     /* verify simulated tempering options */
602
603     if (ir->bSimTemp)
604     {
605         gmx_bool bAllTempZero = TRUE;
606         for (i = 0; i < fep->n_lambda; i++)
607         {
608             sprintf(err_buf, "Entry %d for %s must be between 0 and 1, instead is %g", i, efpt_names[efptTEMPERATURE], fep->all_lambda[efptTEMPERATURE][i]);
609             CHECK((fep->all_lambda[efptTEMPERATURE][i] < 0) || (fep->all_lambda[efptTEMPERATURE][i] > 1));
610             if (fep->all_lambda[efptTEMPERATURE][i] > 0)
611             {
612                 bAllTempZero = FALSE;
613             }
614         }
615         sprintf(err_buf, "if simulated tempering is on, temperature-lambdas may not be all zero");
616         CHECK(bAllTempZero == TRUE);
617
618         sprintf(err_buf, "Simulated tempering is currently only compatible with md-vv");
619         CHECK(ir->eI != eiVV);
620
621         /* check compatability of the temperature coupling with simulated tempering */
622
623         if (ir->etc == etcNOSEHOOVER)
624         {
625             sprintf(warn_buf, "Nose-Hoover based temperature control such as [%s] my not be entirelyconsistent with simulated tempering", etcoupl_names[ir->etc]);
626             warning_note(wi, warn_buf);
627         }
628
629         /* check that the temperatures make sense */
630
631         sprintf(err_buf, "Higher simulated tempering temperature (%g) must be >= than the simulated tempering lower temperature (%g)", ir->simtempvals->simtemp_high, ir->simtempvals->simtemp_low);
632         CHECK(ir->simtempvals->simtemp_high <= ir->simtempvals->simtemp_low);
633
634         sprintf(err_buf, "Higher simulated tempering temperature (%g) must be >= zero", ir->simtempvals->simtemp_high);
635         CHECK(ir->simtempvals->simtemp_high <= 0);
636
637         sprintf(err_buf, "Lower simulated tempering temperature (%g) must be >= zero", ir->simtempvals->simtemp_low);
638         CHECK(ir->simtempvals->simtemp_low <= 0);
639     }
640
641     /* verify free energy options */
642
643     if (ir->efep != efepNO)
644     {
645         fep = ir->fepvals;
646         sprintf(err_buf, "The soft-core power is %d and can only be 1 or 2",
647                 fep->sc_power);
648         CHECK(fep->sc_alpha != 0 && fep->sc_power != 1 && fep->sc_power != 2);
649
650         sprintf(err_buf, "The soft-core sc-r-power is %d and can only be 6 or 48",
651                 (int)fep->sc_r_power);
652         CHECK(fep->sc_alpha != 0 && fep->sc_r_power != 6.0 && fep->sc_r_power != 48.0);
653
654         sprintf(err_buf, "Can't use postive delta-lambda (%g) if initial state/lambda does not start at zero", fep->delta_lambda);
655         CHECK(fep->delta_lambda > 0 && ((fep->init_fep_state > 0) ||  (fep->init_lambda > 0)));
656
657         sprintf(err_buf, "Can't use postive delta-lambda (%g) with expanded ensemble simulations", fep->delta_lambda);
658         CHECK(fep->delta_lambda > 0 && (ir->efep == efepEXPANDED));
659
660         sprintf(err_buf, "Can only use expanded ensemble with md-vv for now; should be supported for other integrators in 5.0");
661         CHECK(!(EI_VV(ir->eI)) && (ir->efep == efepEXPANDED));
662
663         sprintf(err_buf, "Free-energy not implemented for Ewald");
664         CHECK(ir->coulombtype == eelEWALD);
665
666         /* check validty of lambda inputs */
667         if (fep->n_lambda == 0)
668         {
669             /* Clear output in case of no states:*/
670             sprintf(err_buf, "init-lambda-state set to %d: no lambda states are defined.", fep->init_fep_state);
671             CHECK((fep->init_fep_state >= 0) && (fep->n_lambda == 0));
672         }
673         else
674         {
675             sprintf(err_buf, "initial thermodynamic state %d does not exist, only goes to %d", fep->init_fep_state, fep->n_lambda-1);
676             CHECK((fep->init_fep_state >= fep->n_lambda));
677         }
678
679         sprintf(err_buf, "Lambda state must be set, either with init-lambda-state or with init-lambda");
680         CHECK((fep->init_fep_state < 0) && (fep->init_lambda < 0));
681
682         sprintf(err_buf, "init-lambda=%g while init-lambda-state=%d. Lambda state must be set either with init-lambda-state or with init-lambda, but not both",
683                 fep->init_lambda, fep->init_fep_state);
684         CHECK((fep->init_fep_state >= 0) && (fep->init_lambda >= 0));
685
686
687
688         if ((fep->init_lambda >= 0) && (fep->delta_lambda == 0))
689         {
690             int n_lambda_terms;
691             n_lambda_terms = 0;
692             for (i = 0; i < efptNR; i++)
693             {
694                 if (fep->separate_dvdl[i])
695                 {
696                     n_lambda_terms++;
697                 }
698             }
699             if (n_lambda_terms > 1)
700             {
701                 sprintf(warn_buf, "If lambda vector states (fep-lambdas, coul-lambdas etc.) are set, don't use init-lambda to set lambda state (except for slow growth). Use init-lambda-state instead.");
702                 warning(wi, warn_buf);
703             }
704
705             if (n_lambda_terms < 2 && fep->n_lambda > 0)
706             {
707                 warning_note(wi,
708                              "init-lambda is deprecated for setting lambda state (except for slow growth). Use init-lambda-state instead.");
709             }
710         }
711
712         for (j = 0; j < efptNR; j++)
713         {
714             for (i = 0; i < fep->n_lambda; i++)
715             {
716                 sprintf(err_buf, "Entry %d for %s must be between 0 and 1, instead is %g", i, efpt_names[j], fep->all_lambda[j][i]);
717                 CHECK((fep->all_lambda[j][i] < 0) || (fep->all_lambda[j][i] > 1));
718             }
719         }
720
721         if ((fep->sc_alpha > 0) && (!fep->bScCoul))
722         {
723             for (i = 0; i < fep->n_lambda; i++)
724             {
725                 sprintf(err_buf, "For state %d, vdw-lambdas (%f) is changing with vdw softcore, while coul-lambdas (%f) is nonzero without coulomb softcore: this will lead to crashes, and is not supported.", i, fep->all_lambda[efptVDW][i],
726                         fep->all_lambda[efptCOUL][i]);
727                 CHECK((fep->sc_alpha > 0) &&
728                       (((fep->all_lambda[efptCOUL][i] > 0.0) &&
729                         (fep->all_lambda[efptCOUL][i] < 1.0)) &&
730                        ((fep->all_lambda[efptVDW][i] > 0.0) &&
731                         (fep->all_lambda[efptVDW][i] < 1.0))));
732             }
733         }
734
735         if ((fep->bScCoul) && (EEL_PME(ir->coulombtype)))
736         {
737             real sigma, lambda, r_sc;
738
739             sigma  = 0.34;
740             /* Maximum estimate for A and B charges equal with lambda power 1 */
741             lambda = 0.5;
742             r_sc   = pow(lambda*fep->sc_alpha*pow(sigma/ir->rcoulomb, fep->sc_r_power) + 1.0, 1.0/fep->sc_r_power);
743             sprintf(warn_buf, "With PME there is a minor soft core effect present at the cut-off, proportional to (LJsigma/rcoulomb)^%g. This could have a minor effect on energy conservation, but usually other effects dominate. With a common sigma value of %g nm the fraction of the particle-particle potential at the cut-off at lambda=%g is around %.1e, while ewald-rtol is %.1e.",
744                     fep->sc_r_power,
745                     sigma, lambda, r_sc - 1.0, ir->ewald_rtol);
746             warning_note(wi, warn_buf);
747         }
748
749         /*  Free Energy Checks -- In an ideal world, slow growth and FEP would
750             be treated differently, but that's the next step */
751
752         for (i = 0; i < efptNR; i++)
753         {
754             for (j = 0; j < fep->n_lambda; j++)
755             {
756                 sprintf(err_buf, "%s[%d] must be between 0 and 1", efpt_names[i], j);
757                 CHECK((fep->all_lambda[i][j] < 0) || (fep->all_lambda[i][j] > 1));
758             }
759         }
760     }
761
762     if ((ir->bSimTemp) || (ir->efep == efepEXPANDED))
763     {
764         fep    = ir->fepvals;
765         expand = ir->expandedvals;
766
767         /* checking equilibration of weights inputs for validity */
768
769         sprintf(err_buf, "weight-equil-number-all-lambda (%d) is ignored if lmc-weights-equil is not equal to %s",
770                 expand->equil_n_at_lam, elmceq_names[elmceqNUMATLAM]);
771         CHECK((expand->equil_n_at_lam > 0) && (expand->elmceq != elmceqNUMATLAM));
772
773         sprintf(err_buf, "weight-equil-number-samples (%d) is ignored if lmc-weights-equil is not equal to %s",
774                 expand->equil_samples, elmceq_names[elmceqSAMPLES]);
775         CHECK((expand->equil_samples > 0) && (expand->elmceq != elmceqSAMPLES));
776
777         sprintf(err_buf, "weight-equil-number-steps (%d) is ignored if lmc-weights-equil is not equal to %s",
778                 expand->equil_steps, elmceq_names[elmceqSTEPS]);
779         CHECK((expand->equil_steps > 0) && (expand->elmceq != elmceqSTEPS));
780
781         sprintf(err_buf, "weight-equil-wl-delta (%d) is ignored if lmc-weights-equil is not equal to %s",
782                 expand->equil_samples, elmceq_names[elmceqWLDELTA]);
783         CHECK((expand->equil_wl_delta > 0) && (expand->elmceq != elmceqWLDELTA));
784
785         sprintf(err_buf, "weight-equil-count-ratio (%f) is ignored if lmc-weights-equil is not equal to %s",
786                 expand->equil_ratio, elmceq_names[elmceqRATIO]);
787         CHECK((expand->equil_ratio > 0) && (expand->elmceq != elmceqRATIO));
788
789         sprintf(err_buf, "weight-equil-number-all-lambda (%d) must be a positive integer if lmc-weights-equil=%s",
790                 expand->equil_n_at_lam, elmceq_names[elmceqNUMATLAM]);
791         CHECK((expand->equil_n_at_lam <= 0) && (expand->elmceq == elmceqNUMATLAM));
792
793         sprintf(err_buf, "weight-equil-number-samples (%d) must be a positive integer if lmc-weights-equil=%s",
794                 expand->equil_samples, elmceq_names[elmceqSAMPLES]);
795         CHECK((expand->equil_samples <= 0) && (expand->elmceq == elmceqSAMPLES));
796
797         sprintf(err_buf, "weight-equil-number-steps (%d) must be a positive integer if lmc-weights-equil=%s",
798                 expand->equil_steps, elmceq_names[elmceqSTEPS]);
799         CHECK((expand->equil_steps <= 0) && (expand->elmceq == elmceqSTEPS));
800
801         sprintf(err_buf, "weight-equil-wl-delta (%f) must be > 0 if lmc-weights-equil=%s",
802                 expand->equil_wl_delta, elmceq_names[elmceqWLDELTA]);
803         CHECK((expand->equil_wl_delta <= 0) && (expand->elmceq == elmceqWLDELTA));
804
805         sprintf(err_buf, "weight-equil-count-ratio (%f) must be > 0 if lmc-weights-equil=%s",
806                 expand->equil_ratio, elmceq_names[elmceqRATIO]);
807         CHECK((expand->equil_ratio <= 0) && (expand->elmceq == elmceqRATIO));
808
809         sprintf(err_buf, "lmc-weights-equil=%s only possible when lmc-stats = %s or lmc-stats %s",
810                 elmceq_names[elmceqWLDELTA], elamstats_names[elamstatsWL], elamstats_names[elamstatsWWL]);
811         CHECK((expand->elmceq == elmceqWLDELTA) && (!EWL(expand->elamstats)));
812
813         sprintf(err_buf, "lmc-repeats (%d) must be greater than 0", expand->lmc_repeats);
814         CHECK((expand->lmc_repeats <= 0));
815         sprintf(err_buf, "minimum-var-min (%d) must be greater than 0", expand->minvarmin);
816         CHECK((expand->minvarmin <= 0));
817         sprintf(err_buf, "weight-c-range (%d) must be greater or equal to 0", expand->c_range);
818         CHECK((expand->c_range < 0));
819         sprintf(err_buf, "init-lambda-state (%d) must be zero if lmc-forced-nstart (%d)> 0 and lmc-move != 'no'",
820                 fep->init_fep_state, expand->lmc_forced_nstart);
821         CHECK((fep->init_fep_state != 0) && (expand->lmc_forced_nstart > 0) && (expand->elmcmove != elmcmoveNO));
822         sprintf(err_buf, "lmc-forced-nstart (%d) must not be negative", expand->lmc_forced_nstart);
823         CHECK((expand->lmc_forced_nstart < 0));
824         sprintf(err_buf, "init-lambda-state (%d) must be in the interval [0,number of lambdas)", fep->init_fep_state);
825         CHECK((fep->init_fep_state < 0) || (fep->init_fep_state >= fep->n_lambda));
826
827         sprintf(err_buf, "init-wl-delta (%f) must be greater than or equal to 0", expand->init_wl_delta);
828         CHECK((expand->init_wl_delta < 0));
829         sprintf(err_buf, "wl-ratio (%f) must be between 0 and 1", expand->wl_ratio);
830         CHECK((expand->wl_ratio <= 0) || (expand->wl_ratio >= 1));
831         sprintf(err_buf, "wl-scale (%f) must be between 0 and 1", expand->wl_scale);
832         CHECK((expand->wl_scale <= 0) || (expand->wl_scale >= 1));
833
834         /* if there is no temperature control, we need to specify an MC temperature */
835         sprintf(err_buf, "If there is no temperature control, and lmc-mcmove!= 'no',mc_temperature must be set to a positive number");
836         if (expand->nstTij > 0)
837         {
838             sprintf(err_buf, "nst-transition-matrix (%d) must be an integer multiple of nstlog (%d)",
839                     expand->nstTij, ir->nstlog);
840             CHECK((mod(expand->nstTij, ir->nstlog) != 0));
841         }
842     }
843
844     /* PBC/WALLS */
845     sprintf(err_buf, "walls only work with pbc=%s", epbc_names[epbcXY]);
846     CHECK(ir->nwall && ir->ePBC != epbcXY);
847
848     /* VACUUM STUFF */
849     if (ir->ePBC != epbcXYZ && ir->nwall != 2)
850     {
851         if (ir->ePBC == epbcNONE)
852         {
853             if (ir->epc != epcNO)
854             {
855                 warning(wi, "Turning off pressure coupling for vacuum system");
856                 ir->epc = epcNO;
857             }
858         }
859         else
860         {
861             sprintf(err_buf, "Can not have pressure coupling with pbc=%s",
862                     epbc_names[ir->ePBC]);
863             CHECK(ir->epc != epcNO);
864         }
865         sprintf(err_buf, "Can not have Ewald with pbc=%s", epbc_names[ir->ePBC]);
866         CHECK(EEL_FULL(ir->coulombtype));
867
868         sprintf(err_buf, "Can not have dispersion correction with pbc=%s",
869                 epbc_names[ir->ePBC]);
870         CHECK(ir->eDispCorr != edispcNO);
871     }
872
873     if (ir->rlist == 0.0)
874     {
875         sprintf(err_buf, "can only have neighborlist cut-off zero (=infinite)\n"
876                 "with coulombtype = %s or coulombtype = %s\n"
877                 "without periodic boundary conditions (pbc = %s) and\n"
878                 "rcoulomb and rvdw set to zero",
879                 eel_names[eelCUT], eel_names[eelUSER], epbc_names[epbcNONE]);
880         CHECK(((ir->coulombtype != eelCUT) && (ir->coulombtype != eelUSER)) ||
881               (ir->ePBC     != epbcNONE) ||
882               (ir->rcoulomb != 0.0)      || (ir->rvdw != 0.0));
883
884         if (ir->nstlist > 0)
885         {
886             warning_note(wi, "Simulating without cut-offs can be (slightly) faster with nstlist=0, nstype=simple and only one MPI rank");
887         }
888     }
889
890     /* COMM STUFF */
891     if (ir->nstcomm == 0)
892     {
893         ir->comm_mode = ecmNO;
894     }
895     if (ir->comm_mode != ecmNO)
896     {
897         if (ir->nstcomm < 0)
898         {
899             warning(wi, "If you want to remove the rotation around the center of mass, you should set comm_mode = Angular instead of setting nstcomm < 0. nstcomm is modified to its absolute value");
900             ir->nstcomm = abs(ir->nstcomm);
901         }
902
903         if (ir->nstcalcenergy > 0 && ir->nstcomm < ir->nstcalcenergy)
904         {
905             warning_note(wi, "nstcomm < nstcalcenergy defeats the purpose of nstcalcenergy, setting nstcomm to nstcalcenergy");
906             ir->nstcomm = ir->nstcalcenergy;
907         }
908
909         if (ir->comm_mode == ecmANGULAR)
910         {
911             sprintf(err_buf, "Can not remove the rotation around the center of mass with periodic molecules");
912             CHECK(ir->bPeriodicMols);
913             if (ir->ePBC != epbcNONE)
914             {
915                 warning(wi, "Removing the rotation around the center of mass in a periodic system, this can lead to artifacts. Only use this on a single (cluster of) molecules. This cluster should not cross periodic boundaries.");
916             }
917         }
918     }
919
920     if (EI_STATE_VELOCITY(ir->eI) && ir->ePBC == epbcNONE && ir->comm_mode != ecmANGULAR)
921     {
922         warning_note(wi, "Tumbling and or flying ice-cubes: We are not removing rotation around center of mass in a non-periodic system. You should probably set comm_mode = ANGULAR.");
923     }
924
925     sprintf(err_buf, "Twin-range neighbour searching (NS) with simple NS"
926             " algorithm not implemented");
927     CHECK(((ir->rcoulomb > ir->rlist) || (ir->rvdw > ir->rlist))
928           && (ir->ns_type == ensSIMPLE));
929
930     /* TEMPERATURE COUPLING */
931     if (ir->etc == etcYES)
932     {
933         ir->etc = etcBERENDSEN;
934         warning_note(wi, "Old option for temperature coupling given: "
935                      "changing \"yes\" to \"Berendsen\"\n");
936     }
937
938     if ((ir->etc == etcNOSEHOOVER) || (ir->epc == epcMTTK))
939     {
940         if (ir->opts.nhchainlength < 1)
941         {
942             sprintf(warn_buf, "number of Nose-Hoover chains (currently %d) cannot be less than 1,reset to 1\n", ir->opts.nhchainlength);
943             ir->opts.nhchainlength = 1;
944             warning(wi, warn_buf);
945         }
946
947         if (ir->etc == etcNOSEHOOVER && !EI_VV(ir->eI) && ir->opts.nhchainlength > 1)
948         {
949             warning_note(wi, "leapfrog does not yet support Nose-Hoover chains, nhchainlength reset to 1");
950             ir->opts.nhchainlength = 1;
951         }
952     }
953     else
954     {
955         ir->opts.nhchainlength = 0;
956     }
957
958     if (ir->eI == eiVVAK)
959     {
960         sprintf(err_buf, "%s implemented primarily for validation, and requires nsttcouple = 1 and nstpcouple = 1.",
961                 ei_names[eiVVAK]);
962         CHECK((ir->nsttcouple != 1) || (ir->nstpcouple != 1));
963     }
964
965     if (ETC_ANDERSEN(ir->etc))
966     {
967         sprintf(err_buf, "%s temperature control not supported for integrator %s.", etcoupl_names[ir->etc], ei_names[ir->eI]);
968         CHECK(!(EI_VV(ir->eI)));
969
970         if (ir->nstcomm > 0 && (ir->etc == etcANDERSEN))
971         {
972             sprintf(warn_buf, "Center of mass removal not necessary for %s.  All velocities of coupled groups are rerandomized periodically, so flying ice cube errors will not occur.", etcoupl_names[ir->etc]);
973             warning_note(wi, warn_buf);
974         }
975
976         sprintf(err_buf, "nstcomm must be 1, not %d for %s, as velocities of atoms in coupled groups are randomized every time step", ir->nstcomm, etcoupl_names[ir->etc]);
977         CHECK(ir->nstcomm > 1 && (ir->etc == etcANDERSEN));
978     }
979
980     if (ir->etc == etcBERENDSEN)
981     {
982         sprintf(warn_buf, "The %s thermostat does not generate the correct kinetic energy distribution. You might want to consider using the %s thermostat.",
983                 ETCOUPLTYPE(ir->etc), ETCOUPLTYPE(etcVRESCALE));
984         warning_note(wi, warn_buf);
985     }
986
987     if ((ir->etc == etcNOSEHOOVER || ETC_ANDERSEN(ir->etc))
988         && ir->epc == epcBERENDSEN)
989     {
990         sprintf(warn_buf, "Using Berendsen pressure coupling invalidates the "
991                 "true ensemble for the thermostat");
992         warning(wi, warn_buf);
993     }
994
995     /* PRESSURE COUPLING */
996     if (ir->epc == epcISOTROPIC)
997     {
998         ir->epc = epcBERENDSEN;
999         warning_note(wi, "Old option for pressure coupling given: "
1000                      "changing \"Isotropic\" to \"Berendsen\"\n");
1001     }
1002
1003     if (ir->epc != epcNO)
1004     {
1005         dt_pcoupl = ir->nstpcouple*ir->delta_t;
1006
1007         sprintf(err_buf, "tau-p must be > 0 instead of %g\n", ir->tau_p);
1008         CHECK(ir->tau_p <= 0);
1009
1010         if (ir->tau_p/dt_pcoupl < pcouple_min_integration_steps(ir->epc) - 10*GMX_REAL_EPS)
1011         {
1012             sprintf(warn_buf, "For proper integration of the %s barostat, tau-p (%g) should be at least %d times larger than nstpcouple*dt (%g)",
1013                     EPCOUPLTYPE(ir->epc), ir->tau_p, pcouple_min_integration_steps(ir->epc), dt_pcoupl);
1014             warning(wi, warn_buf);
1015         }
1016
1017         sprintf(err_buf, "compressibility must be > 0 when using pressure"
1018                 " coupling %s\n", EPCOUPLTYPE(ir->epc));
1019         CHECK(ir->compress[XX][XX] < 0 || ir->compress[YY][YY] < 0 ||
1020               ir->compress[ZZ][ZZ] < 0 ||
1021               (trace(ir->compress) == 0 && ir->compress[YY][XX] <= 0 &&
1022                ir->compress[ZZ][XX] <= 0 && ir->compress[ZZ][YY] <= 0));
1023
1024         if (epcPARRINELLORAHMAN == ir->epc && opts->bGenVel)
1025         {
1026             sprintf(warn_buf,
1027                     "You are generating velocities so I am assuming you "
1028                     "are equilibrating a system. You are using "
1029                     "%s pressure coupling, but this can be "
1030                     "unstable for equilibration. If your system crashes, try "
1031                     "equilibrating first with Berendsen pressure coupling. If "
1032                     "you are not equilibrating the system, you can probably "
1033                     "ignore this warning.",
1034                     epcoupl_names[ir->epc]);
1035             warning(wi, warn_buf);
1036         }
1037     }
1038
1039     if (EI_VV(ir->eI))
1040     {
1041         if (ir->epc > epcNO)
1042         {
1043             if ((ir->epc != epcBERENDSEN) && (ir->epc != epcMTTK))
1044             {
1045                 warning_error(wi, "for md-vv and md-vv-avek, can only use Berendsen and Martyna-Tuckerman-Tobias-Klein (MTTK) equations for pressure control; MTTK is equivalent to Parrinello-Rahman.");
1046             }
1047         }
1048     }
1049     else
1050     {
1051         if (ir->epc == epcMTTK)
1052         {
1053             warning_error(wi, "MTTK pressure coupling requires a Velocity-verlet integrator");
1054         }
1055     }
1056
1057     /* ELECTROSTATICS */
1058     /* More checks are in triple check (grompp.c) */
1059
1060     if (ir->coulombtype == eelSWITCH)
1061     {
1062         sprintf(warn_buf, "coulombtype = %s is only for testing purposes and can lead to serious "
1063                 "artifacts, advice: use coulombtype = %s",
1064                 eel_names[ir->coulombtype],
1065                 eel_names[eelRF_ZERO]);
1066         warning(wi, warn_buf);
1067     }
1068
1069     if (ir->epsilon_r != 1 && ir->implicit_solvent == eisGBSA)
1070     {
1071         sprintf(warn_buf, "epsilon-r = %g with GB implicit solvent, will use this value for inner dielectric", ir->epsilon_r);
1072         warning_note(wi, warn_buf);
1073     }
1074
1075     if (EEL_RF(ir->coulombtype) && ir->epsilon_rf == 1 && ir->epsilon_r != 1)
1076     {
1077         sprintf(warn_buf, "epsilon-r = %g and epsilon-rf = 1 with reaction field, proceeding assuming old format and exchanging epsilon-r and epsilon-rf", ir->epsilon_r);
1078         warning(wi, warn_buf);
1079         ir->epsilon_rf = ir->epsilon_r;
1080         ir->epsilon_r  = 1.0;
1081     }
1082
1083     if (getenv("GMX_DO_GALACTIC_DYNAMICS") == NULL)
1084     {
1085         sprintf(err_buf, "epsilon-r must be >= 0 instead of %g\n", ir->epsilon_r);
1086         CHECK(ir->epsilon_r < 0);
1087     }
1088
1089     if (EEL_RF(ir->coulombtype))
1090     {
1091         /* reaction field (at the cut-off) */
1092
1093         if (ir->coulombtype == eelRF_ZERO)
1094         {
1095             sprintf(warn_buf, "With coulombtype = %s, epsilon-rf must be 0, assuming you meant epsilon_rf=0",
1096                     eel_names[ir->coulombtype]);
1097             CHECK(ir->epsilon_rf != 0);
1098             ir->epsilon_rf = 0.0;
1099         }
1100
1101         sprintf(err_buf, "epsilon-rf must be >= epsilon-r");
1102         CHECK((ir->epsilon_rf < ir->epsilon_r && ir->epsilon_rf != 0) ||
1103               (ir->epsilon_r == 0));
1104         if (ir->epsilon_rf == ir->epsilon_r)
1105         {
1106             sprintf(warn_buf, "Using epsilon-rf = epsilon-r with %s does not make sense",
1107                     eel_names[ir->coulombtype]);
1108             warning(wi, warn_buf);
1109         }
1110     }
1111     /* Allow rlist>rcoulomb for tabulated long range stuff. This just
1112      * means the interaction is zero outside rcoulomb, but it helps to
1113      * provide accurate energy conservation.
1114      */
1115     if (ir_coulomb_might_be_zero_at_cutoff(ir))
1116     {
1117         if (ir_coulomb_switched(ir))
1118         {
1119             sprintf(err_buf,
1120                     "With coulombtype = %s rcoulomb_switch must be < rcoulomb. Or, better: Use the potential modifier options!",
1121                     eel_names[ir->coulombtype]);
1122             CHECK(ir->rcoulomb_switch >= ir->rcoulomb);
1123         }
1124     }
1125     else if (ir->coulombtype == eelCUT || EEL_RF(ir->coulombtype))
1126     {
1127         if (ir->cutoff_scheme == ecutsGROUP && ir->coulomb_modifier == eintmodNONE)
1128         {
1129             sprintf(err_buf, "With coulombtype = %s, rcoulomb should be >= rlist unless you use a potential modifier",
1130                     eel_names[ir->coulombtype]);
1131             CHECK(ir->rlist > ir->rcoulomb);
1132         }
1133     }
1134
1135     if (ir->coulombtype == eelSWITCH || ir->coulombtype == eelSHIFT)
1136     {
1137         sprintf(err_buf,
1138                 "Explicit switch/shift coulomb interactions cannot be used in combination with a secondary coulomb-modifier.");
1139         CHECK( ir->coulomb_modifier != eintmodNONE);
1140     }
1141     if (ir->vdwtype == evdwSWITCH || ir->vdwtype == evdwSHIFT)
1142     {
1143         sprintf(err_buf,
1144                 "Explicit switch/shift vdw interactions cannot be used in combination with a secondary vdw-modifier.");
1145         CHECK( ir->vdw_modifier != eintmodNONE);
1146     }
1147
1148     if (ir->coulombtype == eelSWITCH || ir->coulombtype == eelSHIFT ||
1149         ir->vdwtype == evdwSWITCH || ir->vdwtype == evdwSHIFT)
1150     {
1151         sprintf(warn_buf,
1152                 "The switch/shift interaction settings are just for compatibility; you will get better "
1153                 "performance from applying potential modifiers to your interactions!\n");
1154         warning_note(wi, warn_buf);
1155     }
1156
1157     if (ir->coulombtype == eelPMESWITCH || ir->coulomb_modifier == eintmodPOTSWITCH)
1158     {
1159         if (ir->rcoulomb_switch/ir->rcoulomb < 0.9499)
1160         {
1161             real percentage  = 100*(ir->rcoulomb-ir->rcoulomb_switch)/ir->rcoulomb;
1162             sprintf(warn_buf, "The switching range should be 5%% or less (currently %.2f%% using a switching range of %4f-%4f) for accurate electrostatic energies, energy conservation will be good regardless, since ewald_rtol = %g.",
1163                     percentage, ir->rcoulomb_switch, ir->rcoulomb, ir->ewald_rtol);
1164             warning(wi, warn_buf);
1165         }
1166     }
1167
1168     if (ir->vdwtype == evdwSWITCH || ir->vdw_modifier == eintmodPOTSWITCH)
1169     {
1170         if (ir->rvdw_switch == 0)
1171         {
1172             sprintf(warn_buf, "rvdw-switch is equal 0 even though you are using a switched Lennard-Jones potential.  This suggests it was not set in the mdp, which can lead to large energy errors.  In GROMACS, 0.05 to 0.1 nm is often a reasonable vdw switching range.");
1173             warning(wi, warn_buf);
1174         }
1175     }
1176
1177     if (EEL_FULL(ir->coulombtype))
1178     {
1179         if (ir->coulombtype == eelPMESWITCH || ir->coulombtype == eelPMEUSER ||
1180             ir->coulombtype == eelPMEUSERSWITCH)
1181         {
1182             sprintf(err_buf, "With coulombtype = %s, rcoulomb must be <= rlist",
1183                     eel_names[ir->coulombtype]);
1184             CHECK(ir->rcoulomb > ir->rlist);
1185         }
1186         else if (ir->cutoff_scheme == ecutsGROUP && ir->coulomb_modifier == eintmodNONE)
1187         {
1188             if (ir->coulombtype == eelPME || ir->coulombtype == eelP3M_AD)
1189             {
1190                 sprintf(err_buf,
1191                         "With coulombtype = %s (without modifier), rcoulomb must be equal to rlist,\n"
1192                         "or rlistlong if nstcalclr=1. For optimal energy conservation,consider using\n"
1193                         "a potential modifier.", eel_names[ir->coulombtype]);
1194                 if (ir->nstcalclr == 1)
1195                 {
1196                     CHECK(ir->rcoulomb != ir->rlist && ir->rcoulomb != ir->rlistlong);
1197                 }
1198                 else
1199                 {
1200                     CHECK(ir->rcoulomb != ir->rlist);
1201                 }
1202             }
1203         }
1204     }
1205
1206     if (EEL_PME(ir->coulombtype) || EVDW_PME(ir->vdwtype))
1207     {
1208         if (ir->pme_order < 3)
1209         {
1210             warning_error(wi, "pme-order can not be smaller than 3");
1211         }
1212     }
1213
1214     if (ir->nwall == 2 && EEL_FULL(ir->coulombtype))
1215     {
1216         if (ir->ewald_geometry == eewg3D)
1217         {
1218             sprintf(warn_buf, "With pbc=%s you should use ewald-geometry=%s",
1219                     epbc_names[ir->ePBC], eewg_names[eewg3DC]);
1220             warning(wi, warn_buf);
1221         }
1222         /* This check avoids extra pbc coding for exclusion corrections */
1223         sprintf(err_buf, "wall-ewald-zfac should be >= 2");
1224         CHECK(ir->wall_ewald_zfac < 2);
1225     }
1226     if ((ir->ewald_geometry == eewg3DC) && (ir->ePBC != epbcXY) &&
1227         EEL_FULL(ir->coulombtype))
1228     {
1229         sprintf(warn_buf, "With %s and ewald_geometry = %s you should use pbc = %s",
1230                 eel_names[ir->coulombtype], eewg_names[eewg3DC], epbc_names[epbcXY]);
1231         warning(wi, warn_buf);
1232     }
1233     if ((ir->epsilon_surface != 0) && EEL_FULL(ir->coulombtype))
1234     {
1235         if (ir->cutoff_scheme == ecutsVERLET)
1236         {
1237             sprintf(warn_buf, "Since molecules/charge groups are broken using the Verlet scheme, you can not use a dipole correction to the %s electrostatics.",
1238                     eel_names[ir->coulombtype]);
1239             warning(wi, warn_buf);
1240         }
1241         else
1242         {
1243             sprintf(warn_buf, "Dipole corrections to %s electrostatics only work if all charge groups that can cross PBC boundaries are dipoles. If this is not the case set epsilon_surface to 0",
1244                     eel_names[ir->coulombtype]);
1245             warning_note(wi, warn_buf);
1246         }
1247     }
1248
1249     if (ir_vdw_switched(ir))
1250     {
1251         sprintf(err_buf, "With switched vdw forces or potentials, rvdw-switch must be < rvdw");
1252         CHECK(ir->rvdw_switch >= ir->rvdw);
1253
1254         if (ir->rvdw_switch < 0.5*ir->rvdw)
1255         {
1256             sprintf(warn_buf, "You are applying a switch function to vdw forces or potentials from %g to %g nm, which is more than half the interaction range, whereas switch functions are intended to act only close to the cut-off.",
1257                     ir->rvdw_switch, ir->rvdw);
1258             warning_note(wi, warn_buf);
1259         }
1260     }
1261     else if (ir->vdwtype == evdwCUT || ir->vdwtype == evdwPME)
1262     {
1263         if (ir->cutoff_scheme == ecutsGROUP && ir->vdw_modifier == eintmodNONE)
1264         {
1265             sprintf(err_buf, "With vdwtype = %s, rvdw must be >= rlist unless you use a potential modifier", evdw_names[ir->vdwtype]);
1266             CHECK(ir->rlist > ir->rvdw);
1267         }
1268     }
1269
1270     if (ir->vdwtype == evdwPME)
1271     {
1272         if (!(ir->vdw_modifier == eintmodNONE || ir->vdw_modifier == eintmodPOTSHIFT))
1273         {
1274             sprintf(err_buf, "With vdwtype = %s, the only supported modifiers are %s a\
1275 nd %s",
1276                     evdw_names[ir->vdwtype],
1277                     eintmod_names[eintmodPOTSHIFT],
1278                     eintmod_names[eintmodNONE]);
1279         }
1280     }
1281
1282     if (ir->cutoff_scheme == ecutsGROUP)
1283     {
1284         if (((ir->coulomb_modifier != eintmodNONE && ir->rcoulomb == ir->rlist) ||
1285              (ir->vdw_modifier != eintmodNONE && ir->rvdw == ir->rlist)))
1286         {
1287             warning_note(wi, "With exact cut-offs, rlist should be "
1288                          "larger than rcoulomb and rvdw, so that there "
1289                          "is a buffer region for particle motion "
1290                          "between neighborsearch steps");
1291         }
1292
1293         if (ir_coulomb_is_zero_at_cutoff(ir) && ir->rlistlong <= ir->rcoulomb)
1294         {
1295             sprintf(warn_buf, "For energy conservation with switch/shift potentials, %s should be 0.1 to 0.3 nm larger than rcoulomb.",
1296                     IR_TWINRANGE(*ir) ? "rlistlong" : "rlist");
1297             warning_note(wi, warn_buf);
1298         }
1299         if (ir_vdw_switched(ir) && (ir->rlistlong <= ir->rvdw))
1300         {
1301             sprintf(warn_buf, "For energy conservation with switch/shift potentials, %s should be 0.1 to 0.3 nm larger than rvdw.",
1302                     IR_TWINRANGE(*ir) ? "rlistlong" : "rlist");
1303             warning_note(wi, warn_buf);
1304         }
1305     }
1306
1307     if (ir->vdwtype == evdwUSER && ir->eDispCorr != edispcNO)
1308     {
1309         warning_note(wi, "You have selected user tables with dispersion correction, the dispersion will be corrected to -C6/r^6 beyond rvdw_switch (the tabulated interaction between rvdw_switch and rvdw will not be double counted). Make sure that you really want dispersion correction to -C6/r^6.");
1310     }
1311
1312     if (ir->eI == eiLBFGS && (ir->coulombtype == eelCUT || ir->vdwtype == evdwCUT)
1313         && ir->rvdw != 0)
1314     {
1315         warning(wi, "For efficient BFGS minimization, use switch/shift/pme instead of cut-off.");
1316     }
1317
1318     if (ir->eI == eiLBFGS && ir->nbfgscorr <= 0)
1319     {
1320         warning(wi, "Using L-BFGS with nbfgscorr<=0 just gets you steepest descent.");
1321     }
1322
1323     /* ENERGY CONSERVATION */
1324     if (ir_NVE(ir) && ir->cutoff_scheme == ecutsGROUP)
1325     {
1326         if (!ir_vdw_might_be_zero_at_cutoff(ir) && ir->rvdw > 0 && ir->vdw_modifier == eintmodNONE)
1327         {
1328             sprintf(warn_buf, "You are using a cut-off for VdW interactions with NVE, for good energy conservation use vdwtype = %s (possibly with DispCorr)",
1329                     evdw_names[evdwSHIFT]);
1330             warning_note(wi, warn_buf);
1331         }
1332         if (!ir_coulomb_might_be_zero_at_cutoff(ir) && ir->rcoulomb > 0)
1333         {
1334             sprintf(warn_buf, "You are using a cut-off for electrostatics with NVE, for good energy conservation use coulombtype = %s or %s",
1335                     eel_names[eelPMESWITCH], eel_names[eelRF_ZERO]);
1336             warning_note(wi, warn_buf);
1337         }
1338     }
1339
1340     if (EI_VV(ir->eI) && IR_TWINRANGE(*ir) && ir->nstlist > 1)
1341     {
1342         sprintf(warn_buf, "Twin-range multiple time stepping does not work with integrator %s.", ei_names[ir->eI]);
1343         warning_error(wi, warn_buf);
1344     }
1345
1346     /* IMPLICIT SOLVENT */
1347     if (ir->coulombtype == eelGB_NOTUSED)
1348     {
1349         sprintf(warn_buf, "Invalid option %s for coulombtype",
1350                 eel_names[ir->coulombtype]);
1351         warning_error(wi, warn_buf);
1352     }
1353
1354     if (ir->sa_algorithm == esaSTILL)
1355     {
1356         sprintf(err_buf, "Still SA algorithm not available yet, use %s or %s instead\n", esa_names[esaAPPROX], esa_names[esaNO]);
1357         CHECK(ir->sa_algorithm == esaSTILL);
1358     }
1359
1360     if (ir->implicit_solvent == eisGBSA)
1361     {
1362         sprintf(err_buf, "With GBSA implicit solvent, rgbradii must be equal to rlist.");
1363         CHECK(ir->rgbradii != ir->rlist);
1364
1365         if (ir->coulombtype != eelCUT)
1366         {
1367             sprintf(err_buf, "With GBSA, coulombtype must be equal to %s\n", eel_names[eelCUT]);
1368             CHECK(ir->coulombtype != eelCUT);
1369         }
1370         if (ir->vdwtype != evdwCUT)
1371         {
1372             sprintf(err_buf, "With GBSA, vdw-type must be equal to %s\n", evdw_names[evdwCUT]);
1373             CHECK(ir->vdwtype != evdwCUT);
1374         }
1375         if (ir->nstgbradii < 1)
1376         {
1377             sprintf(warn_buf, "Using GBSA with nstgbradii<1, setting nstgbradii=1");
1378             warning_note(wi, warn_buf);
1379             ir->nstgbradii = 1;
1380         }
1381         if (ir->sa_algorithm == esaNO)
1382         {
1383             sprintf(warn_buf, "No SA (non-polar) calculation requested together with GB. Are you sure this is what you want?\n");
1384             warning_note(wi, warn_buf);
1385         }
1386         if (ir->sa_surface_tension < 0 && ir->sa_algorithm != esaNO)
1387         {
1388             sprintf(warn_buf, "Value of sa_surface_tension is < 0. Changing it to 2.05016 or 2.25936 kJ/nm^2/mol for Still and HCT/OBC respectively\n");
1389             warning_note(wi, warn_buf);
1390
1391             if (ir->gb_algorithm == egbSTILL)
1392             {
1393                 ir->sa_surface_tension = 0.0049 * CAL2JOULE * 100;
1394             }
1395             else
1396             {
1397                 ir->sa_surface_tension = 0.0054 * CAL2JOULE * 100;
1398             }
1399         }
1400         if (ir->sa_surface_tension == 0 && ir->sa_algorithm != esaNO)
1401         {
1402             sprintf(err_buf, "Surface tension set to 0 while SA-calculation requested\n");
1403             CHECK(ir->sa_surface_tension == 0 && ir->sa_algorithm != esaNO);
1404         }
1405
1406     }
1407
1408     if (ir->bAdress)
1409     {
1410         if (ir->cutoff_scheme != ecutsGROUP)
1411         {
1412             warning_error(wi, "AdresS simulation supports only cutoff-scheme=group");
1413         }
1414         if (!EI_SD(ir->eI))
1415         {
1416             warning_error(wi, "AdresS simulation supports only stochastic dynamics");
1417         }
1418         if (ir->epc != epcNO)
1419         {
1420             warning_error(wi, "AdresS simulation does not support pressure coupling");
1421         }
1422         if (EEL_FULL(ir->coulombtype))
1423         {
1424             warning_error(wi, "AdresS simulation does not support long-range electrostatics");
1425         }
1426     }
1427 }
1428
1429 /* count the number of text elemets separated by whitespace in a string.
1430     str = the input string
1431     maxptr = the maximum number of allowed elements
1432     ptr = the output array of pointers to the first character of each element
1433     returns: the number of elements. */
1434 int str_nelem(const char *str, int maxptr, char *ptr[])
1435 {
1436     int   np = 0;
1437     char *copy0, *copy;
1438
1439     copy0 = gmx_strdup(str);
1440     copy  = copy0;
1441     ltrim(copy);
1442     while (*copy != '\0')
1443     {
1444         if (np >= maxptr)
1445         {
1446             gmx_fatal(FARGS, "Too many groups on line: '%s' (max is %d)",
1447                       str, maxptr);
1448         }
1449         if (ptr)
1450         {
1451             ptr[np] = copy;
1452         }
1453         np++;
1454         while ((*copy != '\0') && !isspace(*copy))
1455         {
1456             copy++;
1457         }
1458         if (*copy != '\0')
1459         {
1460             *copy = '\0';
1461             copy++;
1462         }
1463         ltrim(copy);
1464     }
1465     if (ptr == NULL)
1466     {
1467         sfree(copy0);
1468     }
1469
1470     return np;
1471 }
1472
1473 /* interpret a number of doubles from a string and put them in an array,
1474    after allocating space for them.
1475    str = the input string
1476    n = the (pre-allocated) number of doubles read
1477    r = the output array of doubles. */
1478 static void parse_n_real(char *str, int *n, real **r)
1479 {
1480     char *ptr[MAXPTR];
1481     int   i;
1482
1483     *n = str_nelem(str, MAXPTR, ptr);
1484
1485     snew(*r, *n);
1486     for (i = 0; i < *n; i++)
1487     {
1488         (*r)[i] = strtod(ptr[i], NULL);
1489     }
1490 }
1491
1492 static void do_fep_params(t_inputrec *ir, char fep_lambda[][STRLEN], char weights[STRLEN])
1493 {
1494
1495     int         i, j, max_n_lambda, nweights, nfep[efptNR];
1496     t_lambda   *fep    = ir->fepvals;
1497     t_expanded *expand = ir->expandedvals;
1498     real      **count_fep_lambdas;
1499     gmx_bool    bOneLambda = TRUE;
1500
1501     snew(count_fep_lambdas, efptNR);
1502
1503     /* FEP input processing */
1504     /* first, identify the number of lambda values for each type.
1505        All that are nonzero must have the same number */
1506
1507     for (i = 0; i < efptNR; i++)
1508     {
1509         parse_n_real(fep_lambda[i], &(nfep[i]), &(count_fep_lambdas[i]));
1510     }
1511
1512     /* now, determine the number of components.  All must be either zero, or equal. */
1513
1514     max_n_lambda = 0;
1515     for (i = 0; i < efptNR; i++)
1516     {
1517         if (nfep[i] > max_n_lambda)
1518         {
1519             max_n_lambda = nfep[i];  /* here's a nonzero one.  All of them
1520                                         must have the same number if its not zero.*/
1521             break;
1522         }
1523     }
1524
1525     for (i = 0; i < efptNR; i++)
1526     {
1527         if (nfep[i] == 0)
1528         {
1529             ir->fepvals->separate_dvdl[i] = FALSE;
1530         }
1531         else if (nfep[i] == max_n_lambda)
1532         {
1533             if (i != efptTEMPERATURE)  /* we treat this differently -- not really a reason to compute the derivative with
1534                                           respect to the temperature currently */
1535             {
1536                 ir->fepvals->separate_dvdl[i] = TRUE;
1537             }
1538         }
1539         else
1540         {
1541             gmx_fatal(FARGS, "Number of lambdas (%d) for FEP type %s not equal to number of other types (%d)",
1542                       nfep[i], efpt_names[i], max_n_lambda);
1543         }
1544     }
1545     /* we don't print out dhdl if the temperature is changing, since we can't correctly define dhdl in this case */
1546     ir->fepvals->separate_dvdl[efptTEMPERATURE] = FALSE;
1547
1548     /* the number of lambdas is the number we've read in, which is either zero
1549        or the same for all */
1550     fep->n_lambda = max_n_lambda;
1551
1552     /* allocate space for the array of lambda values */
1553     snew(fep->all_lambda, efptNR);
1554     /* if init_lambda is defined, we need to set lambda */
1555     if ((fep->init_lambda > 0) && (fep->n_lambda == 0))
1556     {
1557         ir->fepvals->separate_dvdl[efptFEP] = TRUE;
1558     }
1559     /* otherwise allocate the space for all of the lambdas, and transfer the data */
1560     for (i = 0; i < efptNR; i++)
1561     {
1562         snew(fep->all_lambda[i], fep->n_lambda);
1563         if (nfep[i] > 0)  /* if it's zero, then the count_fep_lambda arrays
1564                              are zero */
1565         {
1566             for (j = 0; j < fep->n_lambda; j++)
1567             {
1568                 fep->all_lambda[i][j] = (double)count_fep_lambdas[i][j];
1569             }
1570             sfree(count_fep_lambdas[i]);
1571         }
1572     }
1573     sfree(count_fep_lambdas);
1574
1575     /* "fep-vals" is either zero or the full number. If zero, we'll need to define fep-lambdas for internal
1576        bookkeeping -- for now, init_lambda */
1577
1578     if ((nfep[efptFEP] == 0) && (fep->init_lambda >= 0))
1579     {
1580         for (i = 0; i < fep->n_lambda; i++)
1581         {
1582             fep->all_lambda[efptFEP][i] = fep->init_lambda;
1583         }
1584     }
1585
1586     /* check to see if only a single component lambda is defined, and soft core is defined.
1587        In this case, turn on coulomb soft core */
1588
1589     if (max_n_lambda == 0)
1590     {
1591         bOneLambda = TRUE;
1592     }
1593     else
1594     {
1595         for (i = 0; i < efptNR; i++)
1596         {
1597             if ((nfep[i] != 0) && (i != efptFEP))
1598             {
1599                 bOneLambda = FALSE;
1600             }
1601         }
1602     }
1603     if ((bOneLambda) && (fep->sc_alpha > 0))
1604     {
1605         fep->bScCoul = TRUE;
1606     }
1607
1608     /* Fill in the others with the efptFEP if they are not explicitly
1609        specified (i.e. nfep[i] == 0).  This means if fep is not defined,
1610        they are all zero. */
1611
1612     for (i = 0; i < efptNR; i++)
1613     {
1614         if ((nfep[i] == 0) && (i != efptFEP))
1615         {
1616             for (j = 0; j < fep->n_lambda; j++)
1617             {
1618                 fep->all_lambda[i][j] = fep->all_lambda[efptFEP][j];
1619             }
1620         }
1621     }
1622
1623
1624     /* make it easier if sc_r_power = 48 by increasing it to the 4th power, to be in the right scale. */
1625     if (fep->sc_r_power == 48)
1626     {
1627         if (fep->sc_alpha > 0.1)
1628         {
1629             gmx_fatal(FARGS, "sc_alpha (%f) for sc_r_power = 48 should usually be between 0.001 and 0.004", fep->sc_alpha);
1630         }
1631     }
1632
1633     expand = ir->expandedvals;
1634     /* now read in the weights */
1635     parse_n_real(weights, &nweights, &(expand->init_lambda_weights));
1636     if (nweights == 0)
1637     {
1638         snew(expand->init_lambda_weights, fep->n_lambda); /* initialize to zero */
1639     }
1640     else if (nweights != fep->n_lambda)
1641     {
1642         gmx_fatal(FARGS, "Number of weights (%d) is not equal to number of lambda values (%d)",
1643                   nweights, fep->n_lambda);
1644     }
1645     if ((expand->nstexpanded < 0) && (ir->efep != efepNO))
1646     {
1647         expand->nstexpanded = fep->nstdhdl;
1648         /* if you don't specify nstexpanded when doing expanded ensemble free energy calcs, it is set to nstdhdl */
1649     }
1650     if ((expand->nstexpanded < 0) && ir->bSimTemp)
1651     {
1652         expand->nstexpanded = 2*(int)(ir->opts.tau_t[0]/ir->delta_t);
1653         /* if you don't specify nstexpanded when doing expanded ensemble simulated tempering, it is set to
1654            2*tau_t just to be careful so it's not to frequent  */
1655     }
1656 }
1657
1658
1659 static void do_simtemp_params(t_inputrec *ir)
1660 {
1661
1662     snew(ir->simtempvals->temperatures, ir->fepvals->n_lambda);
1663     GetSimTemps(ir->fepvals->n_lambda, ir->simtempvals, ir->fepvals->all_lambda[efptTEMPERATURE]);
1664
1665     return;
1666 }
1667
1668 static void do_wall_params(t_inputrec *ir,
1669                            char *wall_atomtype, char *wall_density,
1670                            t_gromppopts *opts)
1671 {
1672     int    nstr, i;
1673     char  *names[MAXPTR];
1674     double dbl;
1675
1676     opts->wall_atomtype[0] = NULL;
1677     opts->wall_atomtype[1] = NULL;
1678
1679     ir->wall_atomtype[0] = -1;
1680     ir->wall_atomtype[1] = -1;
1681     ir->wall_density[0]  = 0;
1682     ir->wall_density[1]  = 0;
1683
1684     if (ir->nwall > 0)
1685     {
1686         nstr = str_nelem(wall_atomtype, MAXPTR, names);
1687         if (nstr != ir->nwall)
1688         {
1689             gmx_fatal(FARGS, "Expected %d elements for wall_atomtype, found %d",
1690                       ir->nwall, nstr);
1691         }
1692         for (i = 0; i < ir->nwall; i++)
1693         {
1694             opts->wall_atomtype[i] = gmx_strdup(names[i]);
1695         }
1696
1697         if (ir->wall_type == ewt93 || ir->wall_type == ewt104)
1698         {
1699             nstr = str_nelem(wall_density, MAXPTR, names);
1700             if (nstr != ir->nwall)
1701             {
1702                 gmx_fatal(FARGS, "Expected %d elements for wall-density, found %d", ir->nwall, nstr);
1703             }
1704             for (i = 0; i < ir->nwall; i++)
1705             {
1706                 sscanf(names[i], "%lf", &dbl);
1707                 if (dbl <= 0)
1708                 {
1709                     gmx_fatal(FARGS, "wall-density[%d] = %f\n", i, dbl);
1710                 }
1711                 ir->wall_density[i] = dbl;
1712             }
1713         }
1714     }
1715 }
1716
1717 static void add_wall_energrps(gmx_groups_t *groups, int nwall, t_symtab *symtab)
1718 {
1719     int     i;
1720     t_grps *grps;
1721     char    str[STRLEN];
1722
1723     if (nwall > 0)
1724     {
1725         srenew(groups->grpname, groups->ngrpname+nwall);
1726         grps = &(groups->grps[egcENER]);
1727         srenew(grps->nm_ind, grps->nr+nwall);
1728         for (i = 0; i < nwall; i++)
1729         {
1730             sprintf(str, "wall%d", i);
1731             groups->grpname[groups->ngrpname] = put_symtab(symtab, str);
1732             grps->nm_ind[grps->nr++]          = groups->ngrpname++;
1733         }
1734     }
1735 }
1736
1737 void read_expandedparams(int *ninp_p, t_inpfile **inp_p,
1738                          t_expanded *expand, warninp_t wi)
1739 {
1740     int        ninp, nerror = 0;
1741     t_inpfile *inp;
1742
1743     ninp   = *ninp_p;
1744     inp    = *inp_p;
1745
1746     /* read expanded ensemble parameters */
1747     CCTYPE ("expanded ensemble variables");
1748     ITYPE ("nstexpanded", expand->nstexpanded, -1);
1749     EETYPE("lmc-stats", expand->elamstats, elamstats_names);
1750     EETYPE("lmc-move", expand->elmcmove, elmcmove_names);
1751     EETYPE("lmc-weights-equil", expand->elmceq, elmceq_names);
1752     ITYPE ("weight-equil-number-all-lambda", expand->equil_n_at_lam, -1);
1753     ITYPE ("weight-equil-number-samples", expand->equil_samples, -1);
1754     ITYPE ("weight-equil-number-steps", expand->equil_steps, -1);
1755     RTYPE ("weight-equil-wl-delta", expand->equil_wl_delta, -1);
1756     RTYPE ("weight-equil-count-ratio", expand->equil_ratio, -1);
1757     CCTYPE("Seed for Monte Carlo in lambda space");
1758     ITYPE ("lmc-seed", expand->lmc_seed, -1);
1759     RTYPE ("mc-temperature", expand->mc_temp, -1);
1760     ITYPE ("lmc-repeats", expand->lmc_repeats, 1);
1761     ITYPE ("lmc-gibbsdelta", expand->gibbsdeltalam, -1);
1762     ITYPE ("lmc-forced-nstart", expand->lmc_forced_nstart, 0);
1763     EETYPE("symmetrized-transition-matrix", expand->bSymmetrizedTMatrix, yesno_names);
1764     ITYPE("nst-transition-matrix", expand->nstTij, -1);
1765     ITYPE ("mininum-var-min", expand->minvarmin, 100); /*default is reasonable */
1766     ITYPE ("weight-c-range", expand->c_range, 0);      /* default is just C=0 */
1767     RTYPE ("wl-scale", expand->wl_scale, 0.8);
1768     RTYPE ("wl-ratio", expand->wl_ratio, 0.8);
1769     RTYPE ("init-wl-delta", expand->init_wl_delta, 1.0);
1770     EETYPE("wl-oneovert", expand->bWLoneovert, yesno_names);
1771
1772     *ninp_p   = ninp;
1773     *inp_p    = inp;
1774
1775     return;
1776 }
1777
1778 void get_ir(const char *mdparin, const char *mdparout,
1779             t_inputrec *ir, t_gromppopts *opts,
1780             warninp_t wi)
1781 {
1782     char       *dumstr[2];
1783     double      dumdub[2][6];
1784     t_inpfile  *inp;
1785     const char *tmp;
1786     int         i, j, m, ninp;
1787     char        warn_buf[STRLEN];
1788     t_lambda   *fep    = ir->fepvals;
1789     t_expanded *expand = ir->expandedvals;
1790
1791     init_inputrec_strings();
1792     inp = read_inpfile(mdparin, &ninp, wi);
1793
1794     snew(dumstr[0], STRLEN);
1795     snew(dumstr[1], STRLEN);
1796
1797     if (-1 == search_einp(ninp, inp, "cutoff-scheme"))
1798     {
1799         sprintf(warn_buf,
1800                 "%s did not specify a value for the .mdp option "
1801                 "\"cutoff-scheme\". Probably it was first intended for use "
1802                 "with GROMACS before 4.6. In 4.6, the Verlet scheme was "
1803                 "introduced, but the group scheme was still the default. "
1804                 "The default is now the Verlet scheme, so you will observe "
1805                 "different behaviour.", mdparin);
1806         warning_note(wi, warn_buf);
1807     }
1808
1809     /* ignore the following deprecated commands */
1810     REM_TYPE("title");
1811     REM_TYPE("cpp");
1812     REM_TYPE("domain-decomposition");
1813     REM_TYPE("andersen-seed");
1814     REM_TYPE("dihre");
1815     REM_TYPE("dihre-fc");
1816     REM_TYPE("dihre-tau");
1817     REM_TYPE("nstdihreout");
1818     REM_TYPE("nstcheckpoint");
1819     REM_TYPE("optimize-fft");
1820
1821     /* replace the following commands with the clearer new versions*/
1822     REPL_TYPE("unconstrained-start", "continuation");
1823     REPL_TYPE("foreign-lambda", "fep-lambdas");
1824     REPL_TYPE("verlet-buffer-drift", "verlet-buffer-tolerance");
1825     REPL_TYPE("nstxtcout", "nstxout-compressed");
1826     REPL_TYPE("xtc-grps", "compressed-x-grps");
1827     REPL_TYPE("xtc-precision", "compressed-x-precision");
1828
1829     CCTYPE ("VARIOUS PREPROCESSING OPTIONS");
1830     CTYPE ("Preprocessor information: use cpp syntax.");
1831     CTYPE ("e.g.: -I/home/joe/doe -I/home/mary/roe");
1832     STYPE ("include", opts->include,  NULL);
1833     CTYPE ("e.g.: -DPOSRES -DFLEXIBLE (note these variable names are case sensitive)");
1834     STYPE ("define",  opts->define,   NULL);
1835
1836     CCTYPE ("RUN CONTROL PARAMETERS");
1837     EETYPE("integrator",  ir->eI,         ei_names);
1838     CTYPE ("Start time and timestep in ps");
1839     RTYPE ("tinit",   ir->init_t, 0.0);
1840     RTYPE ("dt",      ir->delta_t,    0.001);
1841     STEPTYPE ("nsteps",   ir->nsteps,     0);
1842     CTYPE ("For exact run continuation or redoing part of a run");
1843     STEPTYPE ("init-step", ir->init_step,  0);
1844     CTYPE ("Part index is updated automatically on checkpointing (keeps files separate)");
1845     ITYPE ("simulation-part", ir->simulation_part, 1);
1846     CTYPE ("mode for center of mass motion removal");
1847     EETYPE("comm-mode",   ir->comm_mode,  ecm_names);
1848     CTYPE ("number of steps for center of mass motion removal");
1849     ITYPE ("nstcomm", ir->nstcomm,    100);
1850     CTYPE ("group(s) for center of mass motion removal");
1851     STYPE ("comm-grps",   is->vcm,            NULL);
1852
1853     CCTYPE ("LANGEVIN DYNAMICS OPTIONS");
1854     CTYPE ("Friction coefficient (amu/ps) and random seed");
1855     RTYPE ("bd-fric",     ir->bd_fric,    0.0);
1856     STEPTYPE ("ld-seed",  ir->ld_seed,    -1);
1857
1858     /* Em stuff */
1859     CCTYPE ("ENERGY MINIMIZATION OPTIONS");
1860     CTYPE ("Force tolerance and initial step-size");
1861     RTYPE ("emtol",       ir->em_tol,     10.0);
1862     RTYPE ("emstep",      ir->em_stepsize, 0.01);
1863     CTYPE ("Max number of iterations in relax-shells");
1864     ITYPE ("niter",       ir->niter,      20);
1865     CTYPE ("Step size (ps^2) for minimization of flexible constraints");
1866     RTYPE ("fcstep",      ir->fc_stepsize, 0);
1867     CTYPE ("Frequency of steepest descents steps when doing CG");
1868     ITYPE ("nstcgsteep",  ir->nstcgsteep, 1000);
1869     ITYPE ("nbfgscorr",   ir->nbfgscorr,  10);
1870
1871     CCTYPE ("TEST PARTICLE INSERTION OPTIONS");
1872     RTYPE ("rtpi",    ir->rtpi,   0.05);
1873
1874     /* Output options */
1875     CCTYPE ("OUTPUT CONTROL OPTIONS");
1876     CTYPE ("Output frequency for coords (x), velocities (v) and forces (f)");
1877     ITYPE ("nstxout", ir->nstxout,    0);
1878     ITYPE ("nstvout", ir->nstvout,    0);
1879     ITYPE ("nstfout", ir->nstfout,    0);
1880     CTYPE ("Output frequency for energies to log file and energy file");
1881     ITYPE ("nstlog",  ir->nstlog, 1000);
1882     ITYPE ("nstcalcenergy", ir->nstcalcenergy, 100);
1883     ITYPE ("nstenergy",   ir->nstenergy,  1000);
1884     CTYPE ("Output frequency and precision for .xtc file");
1885     ITYPE ("nstxout-compressed", ir->nstxout_compressed,  0);
1886     RTYPE ("compressed-x-precision", ir->x_compression_precision, 1000.0);
1887     CTYPE ("This selects the subset of atoms for the compressed");
1888     CTYPE ("trajectory file. You can select multiple groups. By");
1889     CTYPE ("default, all atoms will be written.");
1890     STYPE ("compressed-x-grps", is->x_compressed_groups, NULL);
1891     CTYPE ("Selection of energy groups");
1892     STYPE ("energygrps",  is->energy,         NULL);
1893
1894     /* Neighbor searching */
1895     CCTYPE ("NEIGHBORSEARCHING PARAMETERS");
1896     CTYPE ("cut-off scheme (Verlet: particle based cut-offs, group: using charge groups)");
1897     EETYPE("cutoff-scheme",     ir->cutoff_scheme,    ecutscheme_names);
1898     CTYPE ("nblist update frequency");
1899     ITYPE ("nstlist", ir->nstlist,    10);
1900     CTYPE ("ns algorithm (simple or grid)");
1901     EETYPE("ns-type",     ir->ns_type,    ens_names);
1902     CTYPE ("Periodic boundary conditions: xyz, no, xy");
1903     EETYPE("pbc",         ir->ePBC,       epbc_names);
1904     EETYPE("periodic-molecules", ir->bPeriodicMols, yesno_names);
1905     CTYPE ("Allowed energy error due to the Verlet buffer in kJ/mol/ps per atom,");
1906     CTYPE ("a value of -1 means: use rlist");
1907     RTYPE("verlet-buffer-tolerance", ir->verletbuf_tol,    0.005);
1908     CTYPE ("nblist cut-off");
1909     RTYPE ("rlist",   ir->rlist,  1.0);
1910     CTYPE ("long-range cut-off for switched potentials");
1911     RTYPE ("rlistlong",   ir->rlistlong,  -1);
1912     ITYPE ("nstcalclr",   ir->nstcalclr,  -1);
1913
1914     /* Electrostatics */
1915     CCTYPE ("OPTIONS FOR ELECTROSTATICS AND VDW");
1916     CTYPE ("Method for doing electrostatics");
1917     EETYPE("coulombtype", ir->coulombtype,    eel_names);
1918     EETYPE("coulomb-modifier",    ir->coulomb_modifier,    eintmod_names);
1919     CTYPE ("cut-off lengths");
1920     RTYPE ("rcoulomb-switch", ir->rcoulomb_switch,    0.0);
1921     RTYPE ("rcoulomb",    ir->rcoulomb,   1.0);
1922     CTYPE ("Relative dielectric constant for the medium and the reaction field");
1923     RTYPE ("epsilon-r",   ir->epsilon_r,  1.0);
1924     RTYPE ("epsilon-rf",  ir->epsilon_rf, 0.0);
1925     CTYPE ("Method for doing Van der Waals");
1926     EETYPE("vdw-type",    ir->vdwtype,    evdw_names);
1927     EETYPE("vdw-modifier",    ir->vdw_modifier,    eintmod_names);
1928     CTYPE ("cut-off lengths");
1929     RTYPE ("rvdw-switch", ir->rvdw_switch,    0.0);
1930     RTYPE ("rvdw",    ir->rvdw,   1.0);
1931     CTYPE ("Apply long range dispersion corrections for Energy and Pressure");
1932     EETYPE("DispCorr",    ir->eDispCorr,  edispc_names);
1933     CTYPE ("Extension of the potential lookup tables beyond the cut-off");
1934     RTYPE ("table-extension", ir->tabext, 1.0);
1935     CTYPE ("Separate tables between energy group pairs");
1936     STYPE ("energygrp-table", is->egptable,   NULL);
1937     CTYPE ("Spacing for the PME/PPPM FFT grid");
1938     RTYPE ("fourierspacing", ir->fourier_spacing, 0.12);
1939     CTYPE ("FFT grid size, when a value is 0 fourierspacing will be used");
1940     ITYPE ("fourier-nx",  ir->nkx,         0);
1941     ITYPE ("fourier-ny",  ir->nky,         0);
1942     ITYPE ("fourier-nz",  ir->nkz,         0);
1943     CTYPE ("EWALD/PME/PPPM parameters");
1944     ITYPE ("pme-order",   ir->pme_order,   4);
1945     RTYPE ("ewald-rtol",  ir->ewald_rtol, 0.00001);
1946     RTYPE ("ewald-rtol-lj", ir->ewald_rtol_lj, 0.001);
1947     EETYPE("lj-pme-comb-rule", ir->ljpme_combination_rule, eljpme_names);
1948     EETYPE("ewald-geometry", ir->ewald_geometry, eewg_names);
1949     RTYPE ("epsilon-surface", ir->epsilon_surface, 0.0);
1950
1951     CCTYPE("IMPLICIT SOLVENT ALGORITHM");
1952     EETYPE("implicit-solvent", ir->implicit_solvent, eis_names);
1953
1954     CCTYPE ("GENERALIZED BORN ELECTROSTATICS");
1955     CTYPE ("Algorithm for calculating Born radii");
1956     EETYPE("gb-algorithm", ir->gb_algorithm, egb_names);
1957     CTYPE ("Frequency of calculating the Born radii inside rlist");
1958     ITYPE ("nstgbradii", ir->nstgbradii, 1);
1959     CTYPE ("Cutoff for Born radii calculation; the contribution from atoms");
1960     CTYPE ("between rlist and rgbradii is updated every nstlist steps");
1961     RTYPE ("rgbradii",  ir->rgbradii, 1.0);
1962     CTYPE ("Dielectric coefficient of the implicit solvent");
1963     RTYPE ("gb-epsilon-solvent", ir->gb_epsilon_solvent, 80.0);
1964     CTYPE ("Salt concentration in M for Generalized Born models");
1965     RTYPE ("gb-saltconc",  ir->gb_saltconc, 0.0);
1966     CTYPE ("Scaling factors used in the OBC GB model. Default values are OBC(II)");
1967     RTYPE ("gb-obc-alpha", ir->gb_obc_alpha, 1.0);
1968     RTYPE ("gb-obc-beta", ir->gb_obc_beta, 0.8);
1969     RTYPE ("gb-obc-gamma", ir->gb_obc_gamma, 4.85);
1970     RTYPE ("gb-dielectric-offset", ir->gb_dielectric_offset, 0.009);
1971     EETYPE("sa-algorithm", ir->sa_algorithm, esa_names);
1972     CTYPE ("Surface tension (kJ/mol/nm^2) for the SA (nonpolar surface) part of GBSA");
1973     CTYPE ("The value -1 will set default value for Still/HCT/OBC GB-models.");
1974     RTYPE ("sa-surface-tension", ir->sa_surface_tension, -1);
1975
1976     /* Coupling stuff */
1977     CCTYPE ("OPTIONS FOR WEAK COUPLING ALGORITHMS");
1978     CTYPE ("Temperature coupling");
1979     EETYPE("tcoupl",  ir->etc,        etcoupl_names);
1980     ITYPE ("nsttcouple", ir->nsttcouple,  -1);
1981     ITYPE("nh-chain-length",     ir->opts.nhchainlength, 10);
1982     EETYPE("print-nose-hoover-chain-variables", ir->bPrintNHChains, yesno_names);
1983     CTYPE ("Groups to couple separately");
1984     STYPE ("tc-grps",     is->tcgrps,         NULL);
1985     CTYPE ("Time constant (ps) and reference temperature (K)");
1986     STYPE ("tau-t",   is->tau_t,      NULL);
1987     STYPE ("ref-t",   is->ref_t,      NULL);
1988     CTYPE ("pressure coupling");
1989     EETYPE("pcoupl",  ir->epc,        epcoupl_names);
1990     EETYPE("pcoupltype",  ir->epct,       epcoupltype_names);
1991     ITYPE ("nstpcouple", ir->nstpcouple,  -1);
1992     CTYPE ("Time constant (ps), compressibility (1/bar) and reference P (bar)");
1993     RTYPE ("tau-p",   ir->tau_p,  1.0);
1994     STYPE ("compressibility", dumstr[0],  NULL);
1995     STYPE ("ref-p",       dumstr[1],      NULL);
1996     CTYPE ("Scaling of reference coordinates, No, All or COM");
1997     EETYPE ("refcoord-scaling", ir->refcoord_scaling, erefscaling_names);
1998
1999     /* QMMM */
2000     CCTYPE ("OPTIONS FOR QMMM calculations");
2001     EETYPE("QMMM", ir->bQMMM, yesno_names);
2002     CTYPE ("Groups treated Quantum Mechanically");
2003     STYPE ("QMMM-grps",  is->QMMM,          NULL);
2004     CTYPE ("QM method");
2005     STYPE("QMmethod",     is->QMmethod, NULL);
2006     CTYPE ("QMMM scheme");
2007     EETYPE("QMMMscheme",  ir->QMMMscheme,    eQMMMscheme_names);
2008     CTYPE ("QM basisset");
2009     STYPE("QMbasis",      is->QMbasis, NULL);
2010     CTYPE ("QM charge");
2011     STYPE ("QMcharge",    is->QMcharge, NULL);
2012     CTYPE ("QM multiplicity");
2013     STYPE ("QMmult",      is->QMmult, NULL);
2014     CTYPE ("Surface Hopping");
2015     STYPE ("SH",          is->bSH, NULL);
2016     CTYPE ("CAS space options");
2017     STYPE ("CASorbitals",      is->CASorbitals,   NULL);
2018     STYPE ("CASelectrons",     is->CASelectrons,  NULL);
2019     STYPE ("SAon", is->SAon, NULL);
2020     STYPE ("SAoff", is->SAoff, NULL);
2021     STYPE ("SAsteps", is->SAsteps, NULL);
2022     CTYPE ("Scale factor for MM charges");
2023     RTYPE ("MMChargeScaleFactor", ir->scalefactor, 1.0);
2024     CTYPE ("Optimization of QM subsystem");
2025     STYPE ("bOPT",          is->bOPT, NULL);
2026     STYPE ("bTS",          is->bTS, NULL);
2027
2028     /* Simulated annealing */
2029     CCTYPE("SIMULATED ANNEALING");
2030     CTYPE ("Type of annealing for each temperature group (no/single/periodic)");
2031     STYPE ("annealing",   is->anneal,      NULL);
2032     CTYPE ("Number of time points to use for specifying annealing in each group");
2033     STYPE ("annealing-npoints", is->anneal_npoints, NULL);
2034     CTYPE ("List of times at the annealing points for each group");
2035     STYPE ("annealing-time",       is->anneal_time,       NULL);
2036     CTYPE ("Temp. at each annealing point, for each group.");
2037     STYPE ("annealing-temp",  is->anneal_temp,  NULL);
2038
2039     /* Startup run */
2040     CCTYPE ("GENERATE VELOCITIES FOR STARTUP RUN");
2041     EETYPE("gen-vel",     opts->bGenVel,  yesno_names);
2042     RTYPE ("gen-temp",    opts->tempi,    300.0);
2043     ITYPE ("gen-seed",    opts->seed,     -1);
2044
2045     /* Shake stuff */
2046     CCTYPE ("OPTIONS FOR BONDS");
2047     EETYPE("constraints", opts->nshake,   constraints);
2048     CTYPE ("Type of constraint algorithm");
2049     EETYPE("constraint-algorithm",  ir->eConstrAlg, econstr_names);
2050     CTYPE ("Do not constrain the start configuration");
2051     EETYPE("continuation", ir->bContinuation, yesno_names);
2052     CTYPE ("Use successive overrelaxation to reduce the number of shake iterations");
2053     EETYPE("Shake-SOR", ir->bShakeSOR, yesno_names);
2054     CTYPE ("Relative tolerance of shake");
2055     RTYPE ("shake-tol", ir->shake_tol, 0.0001);
2056     CTYPE ("Highest order in the expansion of the constraint coupling matrix");
2057     ITYPE ("lincs-order", ir->nProjOrder, 4);
2058     CTYPE ("Number of iterations in the final step of LINCS. 1 is fine for");
2059     CTYPE ("normal simulations, but use 2 to conserve energy in NVE runs.");
2060     CTYPE ("For energy minimization with constraints it should be 4 to 8.");
2061     ITYPE ("lincs-iter", ir->nLincsIter, 1);
2062     CTYPE ("Lincs will write a warning to the stderr if in one step a bond");
2063     CTYPE ("rotates over more degrees than");
2064     RTYPE ("lincs-warnangle", ir->LincsWarnAngle, 30.0);
2065     CTYPE ("Convert harmonic bonds to morse potentials");
2066     EETYPE("morse",       opts->bMorse, yesno_names);
2067
2068     /* Energy group exclusions */
2069     CCTYPE ("ENERGY GROUP EXCLUSIONS");
2070     CTYPE ("Pairs of energy groups for which all non-bonded interactions are excluded");
2071     STYPE ("energygrp-excl", is->egpexcl,     NULL);
2072
2073     /* Walls */
2074     CCTYPE ("WALLS");
2075     CTYPE ("Number of walls, type, atom types, densities and box-z scale factor for Ewald");
2076     ITYPE ("nwall", ir->nwall, 0);
2077     EETYPE("wall-type",     ir->wall_type,   ewt_names);
2078     RTYPE ("wall-r-linpot", ir->wall_r_linpot, -1);
2079     STYPE ("wall-atomtype", is->wall_atomtype, NULL);
2080     STYPE ("wall-density",  is->wall_density,  NULL);
2081     RTYPE ("wall-ewald-zfac", ir->wall_ewald_zfac, 3);
2082
2083     /* COM pulling */
2084     CCTYPE("COM PULLING");
2085     CTYPE("Pull type: no, umbrella, constraint or constant-force");
2086     EETYPE("pull",          ir->ePull, epull_names);
2087     if (ir->ePull != epullNO)
2088     {
2089         snew(ir->pull, 1);
2090         is->pull_grp = read_pullparams(&ninp, &inp, ir->pull, &opts->pull_start, wi);
2091     }
2092
2093     /* Enforced rotation */
2094     CCTYPE("ENFORCED ROTATION");
2095     CTYPE("Enforced rotation: No or Yes");
2096     EETYPE("rotation",       ir->bRot, yesno_names);
2097     if (ir->bRot)
2098     {
2099         snew(ir->rot, 1);
2100         is->rot_grp = read_rotparams(&ninp, &inp, ir->rot, wi);
2101     }
2102
2103     /* Interactive MD */
2104     ir->bIMD = FALSE;
2105     CCTYPE("Group to display and/or manipulate in interactive MD session");
2106     STYPE ("IMD-group", is->imd_grp, NULL);
2107     if (is->imd_grp[0] != '\0')
2108     {
2109         snew(ir->imd, 1);
2110         ir->bIMD = TRUE;
2111     }
2112
2113     /* Refinement */
2114     CCTYPE("NMR refinement stuff");
2115     CTYPE ("Distance restraints type: No, Simple or Ensemble");
2116     EETYPE("disre",       ir->eDisre,     edisre_names);
2117     CTYPE ("Force weighting of pairs in one distance restraint: Conservative or Equal");
2118     EETYPE("disre-weighting", ir->eDisreWeighting, edisreweighting_names);
2119     CTYPE ("Use sqrt of the time averaged times the instantaneous violation");
2120     EETYPE("disre-mixed", ir->bDisreMixed, yesno_names);
2121     RTYPE ("disre-fc",    ir->dr_fc,  1000.0);
2122     RTYPE ("disre-tau",   ir->dr_tau, 0.0);
2123     CTYPE ("Output frequency for pair distances to energy file");
2124     ITYPE ("nstdisreout", ir->nstdisreout, 100);
2125     CTYPE ("Orientation restraints: No or Yes");
2126     EETYPE("orire",       opts->bOrire,   yesno_names);
2127     CTYPE ("Orientation restraints force constant and tau for time averaging");
2128     RTYPE ("orire-fc",    ir->orires_fc,  0.0);
2129     RTYPE ("orire-tau",   ir->orires_tau, 0.0);
2130     STYPE ("orire-fitgrp", is->orirefitgrp,    NULL);
2131     CTYPE ("Output frequency for trace(SD) and S to energy file");
2132     ITYPE ("nstorireout", ir->nstorireout, 100);
2133
2134     /* free energy variables */
2135     CCTYPE ("Free energy variables");
2136     EETYPE("free-energy", ir->efep, efep_names);
2137     STYPE ("couple-moltype",  is->couple_moltype,  NULL);
2138     EETYPE("couple-lambda0", opts->couple_lam0, couple_lam);
2139     EETYPE("couple-lambda1", opts->couple_lam1, couple_lam);
2140     EETYPE("couple-intramol", opts->bCoupleIntra, yesno_names);
2141
2142     RTYPE ("init-lambda", fep->init_lambda, -1); /* start with -1 so
2143                                                     we can recognize if
2144                                                     it was not entered */
2145     ITYPE ("init-lambda-state", fep->init_fep_state, -1);
2146     RTYPE ("delta-lambda", fep->delta_lambda, 0.0);
2147     ITYPE ("nstdhdl", fep->nstdhdl, 50);
2148     STYPE ("fep-lambdas", is->fep_lambda[efptFEP], NULL);
2149     STYPE ("mass-lambdas", is->fep_lambda[efptMASS], NULL);
2150     STYPE ("coul-lambdas", is->fep_lambda[efptCOUL], NULL);
2151     STYPE ("vdw-lambdas", is->fep_lambda[efptVDW], NULL);
2152     STYPE ("bonded-lambdas", is->fep_lambda[efptBONDED], NULL);
2153     STYPE ("restraint-lambdas", is->fep_lambda[efptRESTRAINT], NULL);
2154     STYPE ("temperature-lambdas", is->fep_lambda[efptTEMPERATURE], NULL);
2155     ITYPE ("calc-lambda-neighbors", fep->lambda_neighbors, 1);
2156     STYPE ("init-lambda-weights", is->lambda_weights, NULL);
2157     EETYPE("dhdl-print-energy", fep->edHdLPrintEnergy, edHdLPrintEnergy_names);
2158     RTYPE ("sc-alpha", fep->sc_alpha, 0.0);
2159     ITYPE ("sc-power", fep->sc_power, 1);
2160     RTYPE ("sc-r-power", fep->sc_r_power, 6.0);
2161     RTYPE ("sc-sigma", fep->sc_sigma, 0.3);
2162     EETYPE("sc-coul", fep->bScCoul, yesno_names);
2163     ITYPE ("dh_hist_size", fep->dh_hist_size, 0);
2164     RTYPE ("dh_hist_spacing", fep->dh_hist_spacing, 0.1);
2165     EETYPE("separate-dhdl-file", fep->separate_dhdl_file,
2166            separate_dhdl_file_names);
2167     EETYPE("dhdl-derivatives", fep->dhdl_derivatives, dhdl_derivatives_names);
2168     ITYPE ("dh_hist_size", fep->dh_hist_size, 0);
2169     RTYPE ("dh_hist_spacing", fep->dh_hist_spacing, 0.1);
2170
2171     /* Non-equilibrium MD stuff */
2172     CCTYPE("Non-equilibrium MD stuff");
2173     STYPE ("acc-grps",    is->accgrps,        NULL);
2174     STYPE ("accelerate",  is->acc,            NULL);
2175     STYPE ("freezegrps",  is->freeze,         NULL);
2176     STYPE ("freezedim",   is->frdim,          NULL);
2177     RTYPE ("cos-acceleration", ir->cos_accel, 0);
2178     STYPE ("deform",      is->deform,         NULL);
2179
2180     /* simulated tempering variables */
2181     CCTYPE("simulated tempering variables");
2182     EETYPE("simulated-tempering", ir->bSimTemp, yesno_names);
2183     EETYPE("simulated-tempering-scaling", ir->simtempvals->eSimTempScale, esimtemp_names);
2184     RTYPE("sim-temp-low", ir->simtempvals->simtemp_low, 300.0);
2185     RTYPE("sim-temp-high", ir->simtempvals->simtemp_high, 300.0);
2186
2187     /* expanded ensemble variables */
2188     if (ir->efep == efepEXPANDED || ir->bSimTemp)
2189     {
2190         read_expandedparams(&ninp, &inp, expand, wi);
2191     }
2192
2193     /* Electric fields */
2194     CCTYPE("Electric fields");
2195     CTYPE ("Format is number of terms (int) and for all terms an amplitude (real)");
2196     CTYPE ("and a phase angle (real)");
2197     STYPE ("E-x",     is->efield_x,   NULL);
2198     STYPE ("E-xt",    is->efield_xt,  NULL);
2199     STYPE ("E-y",     is->efield_y,   NULL);
2200     STYPE ("E-yt",    is->efield_yt,  NULL);
2201     STYPE ("E-z",     is->efield_z,   NULL);
2202     STYPE ("E-zt",    is->efield_zt,  NULL);
2203
2204     CCTYPE("Ion/water position swapping for computational electrophysiology setups");
2205     CTYPE("Swap positions along direction: no, X, Y, Z");
2206     EETYPE("swapcoords", ir->eSwapCoords, eSwapTypes_names);
2207     if (ir->eSwapCoords != eswapNO)
2208     {
2209         snew(ir->swap, 1);
2210         CTYPE("Swap attempt frequency");
2211         ITYPE("swap-frequency", ir->swap->nstswap, 1);
2212         CTYPE("Two index groups that contain the compartment-partitioning atoms");
2213         STYPE("split-group0", splitgrp0, NULL);
2214         STYPE("split-group1", splitgrp1, NULL);
2215         CTYPE("Use center of mass of split groups (yes/no), otherwise center of geometry is used");
2216         EETYPE("massw-split0", ir->swap->massw_split[0], yesno_names);
2217         EETYPE("massw-split1", ir->swap->massw_split[1], yesno_names);
2218
2219         CTYPE("Group name of ions that can be exchanged with solvent molecules");
2220         STYPE("swap-group", swapgrp, NULL);
2221         CTYPE("Group name of solvent molecules");
2222         STYPE("solvent-group", solgrp, NULL);
2223
2224         CTYPE("Split cylinder: radius, upper and lower extension (nm) (this will define the channels)");
2225         CTYPE("Note that the split cylinder settings do not have an influence on the swapping protocol,");
2226         CTYPE("however, if correctly defined, the ion permeation events are counted per channel");
2227         RTYPE("cyl0-r", ir->swap->cyl0r, 2.0);
2228         RTYPE("cyl0-up", ir->swap->cyl0u, 1.0);
2229         RTYPE("cyl0-down", ir->swap->cyl0l, 1.0);
2230         RTYPE("cyl1-r", ir->swap->cyl1r, 2.0);
2231         RTYPE("cyl1-up", ir->swap->cyl1u, 1.0);
2232         RTYPE("cyl1-down", ir->swap->cyl1l, 1.0);
2233
2234         CTYPE("Average the number of ions per compartment over these many swap attempt steps");
2235         ITYPE("coupl-steps", ir->swap->nAverage, 10);
2236         CTYPE("Requested number of anions and cations for each of the two compartments");
2237         CTYPE("-1 means fix the numbers as found in time step 0");
2238         ITYPE("anionsA", ir->swap->nanions[0], -1);
2239         ITYPE("cationsA", ir->swap->ncations[0], -1);
2240         ITYPE("anionsB", ir->swap->nanions[1], -1);
2241         ITYPE("cationsB", ir->swap->ncations[1], -1);
2242         CTYPE("Start to swap ions if threshold difference to requested count is reached");
2243         RTYPE("threshold", ir->swap->threshold, 1.0);
2244     }
2245
2246     /* AdResS defined thingies */
2247     CCTYPE ("AdResS parameters");
2248     EETYPE("adress",       ir->bAdress, yesno_names);
2249     if (ir->bAdress)
2250     {
2251         snew(ir->adress, 1);
2252         read_adressparams(&ninp, &inp, ir->adress, wi);
2253     }
2254
2255     /* User defined thingies */
2256     CCTYPE ("User defined thingies");
2257     STYPE ("user1-grps",  is->user1,          NULL);
2258     STYPE ("user2-grps",  is->user2,          NULL);
2259     ITYPE ("userint1",    ir->userint1,   0);
2260     ITYPE ("userint2",    ir->userint2,   0);
2261     ITYPE ("userint3",    ir->userint3,   0);
2262     ITYPE ("userint4",    ir->userint4,   0);
2263     RTYPE ("userreal1",   ir->userreal1,  0);
2264     RTYPE ("userreal2",   ir->userreal2,  0);
2265     RTYPE ("userreal3",   ir->userreal3,  0);
2266     RTYPE ("userreal4",   ir->userreal4,  0);
2267 #undef CTYPE
2268
2269     write_inpfile(mdparout, ninp, inp, FALSE, wi);
2270     for (i = 0; (i < ninp); i++)
2271     {
2272         sfree(inp[i].name);
2273         sfree(inp[i].value);
2274     }
2275     sfree(inp);
2276
2277     /* Process options if necessary */
2278     for (m = 0; m < 2; m++)
2279     {
2280         for (i = 0; i < 2*DIM; i++)
2281         {
2282             dumdub[m][i] = 0.0;
2283         }
2284         if (ir->epc)
2285         {
2286             switch (ir->epct)
2287             {
2288                 case epctISOTROPIC:
2289                     if (sscanf(dumstr[m], "%lf", &(dumdub[m][XX])) != 1)
2290                     {
2291                         warning_error(wi, "Pressure coupling not enough values (I need 1)");
2292                     }
2293                     dumdub[m][YY] = dumdub[m][ZZ] = dumdub[m][XX];
2294                     break;
2295                 case epctSEMIISOTROPIC:
2296                 case epctSURFACETENSION:
2297                     if (sscanf(dumstr[m], "%lf%lf",
2298                                &(dumdub[m][XX]), &(dumdub[m][ZZ])) != 2)
2299                     {
2300                         warning_error(wi, "Pressure coupling not enough values (I need 2)");
2301                     }
2302                     dumdub[m][YY] = dumdub[m][XX];
2303                     break;
2304                 case epctANISOTROPIC:
2305                     if (sscanf(dumstr[m], "%lf%lf%lf%lf%lf%lf",
2306                                &(dumdub[m][XX]), &(dumdub[m][YY]), &(dumdub[m][ZZ]),
2307                                &(dumdub[m][3]), &(dumdub[m][4]), &(dumdub[m][5])) != 6)
2308                     {
2309                         warning_error(wi, "Pressure coupling not enough values (I need 6)");
2310                     }
2311                     break;
2312                 default:
2313                     gmx_fatal(FARGS, "Pressure coupling type %s not implemented yet",
2314                               epcoupltype_names[ir->epct]);
2315             }
2316         }
2317     }
2318     clear_mat(ir->ref_p);
2319     clear_mat(ir->compress);
2320     for (i = 0; i < DIM; i++)
2321     {
2322         ir->ref_p[i][i]    = dumdub[1][i];
2323         ir->compress[i][i] = dumdub[0][i];
2324     }
2325     if (ir->epct == epctANISOTROPIC)
2326     {
2327         ir->ref_p[XX][YY] = dumdub[1][3];
2328         ir->ref_p[XX][ZZ] = dumdub[1][4];
2329         ir->ref_p[YY][ZZ] = dumdub[1][5];
2330         if (ir->ref_p[XX][YY] != 0 && ir->ref_p[XX][ZZ] != 0 && ir->ref_p[YY][ZZ] != 0)
2331         {
2332             warning(wi, "All off-diagonal reference pressures are non-zero. Are you sure you want to apply a threefold shear stress?\n");
2333         }
2334         ir->compress[XX][YY] = dumdub[0][3];
2335         ir->compress[XX][ZZ] = dumdub[0][4];
2336         ir->compress[YY][ZZ] = dumdub[0][5];
2337         for (i = 0; i < DIM; i++)
2338         {
2339             for (m = 0; m < i; m++)
2340             {
2341                 ir->ref_p[i][m]    = ir->ref_p[m][i];
2342                 ir->compress[i][m] = ir->compress[m][i];
2343             }
2344         }
2345     }
2346
2347     if (ir->comm_mode == ecmNO)
2348     {
2349         ir->nstcomm = 0;
2350     }
2351
2352     opts->couple_moltype = NULL;
2353     if (strlen(is->couple_moltype) > 0)
2354     {
2355         if (ir->efep != efepNO)
2356         {
2357             opts->couple_moltype = gmx_strdup(is->couple_moltype);
2358             if (opts->couple_lam0 == opts->couple_lam1)
2359             {
2360                 warning(wi, "The lambda=0 and lambda=1 states for coupling are identical");
2361             }
2362             if (ir->eI == eiMD && (opts->couple_lam0 == ecouplamNONE ||
2363                                    opts->couple_lam1 == ecouplamNONE))
2364             {
2365                 warning(wi, "For proper sampling of the (nearly) decoupled state, stochastic dynamics should be used");
2366             }
2367         }
2368         else
2369         {
2370             warning_note(wi, "Free energy is turned off, so we will not decouple the molecule listed in your input.");
2371         }
2372     }
2373     /* FREE ENERGY AND EXPANDED ENSEMBLE OPTIONS */
2374     if (ir->efep != efepNO)
2375     {
2376         if (fep->delta_lambda > 0)
2377         {
2378             ir->efep = efepSLOWGROWTH;
2379         }
2380     }
2381
2382     if (fep->edHdLPrintEnergy == edHdLPrintEnergyYES)
2383     {
2384         fep->edHdLPrintEnergy = edHdLPrintEnergyTOTAL;
2385         warning_note(wi, "Old option for dhdl-print-energy given: "
2386                      "changing \"yes\" to \"total\"\n");
2387     }
2388
2389     if (ir->bSimTemp && (fep->edHdLPrintEnergy == edHdLPrintEnergyNO))
2390     {
2391         /* always print out the energy to dhdl if we are doing
2392            expanded ensemble, since we need the total energy for
2393            analysis if the temperature is changing. In some
2394            conditions one may only want the potential energy, so
2395            we will allow that if the appropriate mdp setting has
2396            been enabled. Otherwise, total it is:
2397          */
2398         fep->edHdLPrintEnergy = edHdLPrintEnergyTOTAL;
2399     }
2400
2401     if ((ir->efep != efepNO) || ir->bSimTemp)
2402     {
2403         ir->bExpanded = FALSE;
2404         if ((ir->efep == efepEXPANDED) || ir->bSimTemp)
2405         {
2406             ir->bExpanded = TRUE;
2407         }
2408         do_fep_params(ir, is->fep_lambda, is->lambda_weights);
2409         if (ir->bSimTemp) /* done after fep params */
2410         {
2411             do_simtemp_params(ir);
2412         }
2413
2414         /* Because sc-coul (=FALSE by default) only acts on the lambda state
2415          * setup and not on the old way of specifying the free-energy setup,
2416          * we should check for using soft-core when not needed, since that
2417          * can complicate the sampling significantly.
2418          * Note that we only check for the automated coupling setup.
2419          * If the (advanced) user does FEP through manual topology changes,
2420          * this check will not be triggered.
2421          */
2422         if (ir->efep != efepNO && ir->fepvals->n_lambda == 0 &&
2423             ir->fepvals->sc_alpha != 0 &&
2424             ((opts->couple_lam0 == ecouplamVDW  && opts->couple_lam0 == ecouplamVDWQ) ||
2425              (opts->couple_lam1 == ecouplamVDWQ && opts->couple_lam1 == ecouplamVDW)))
2426         {
2427             warning(wi, "You are using soft-core interactions while the Van der Waals interactions are not decoupled (note that the sc-coul option is only active when using lambda states). Although this will not lead to errors, you will need much more sampling than without soft-core interactions. Consider using sc-alpha=0.");
2428         }
2429     }
2430     else
2431     {
2432         ir->fepvals->n_lambda = 0;
2433     }
2434
2435     /* WALL PARAMETERS */
2436
2437     do_wall_params(ir, is->wall_atomtype, is->wall_density, opts);
2438
2439     /* ORIENTATION RESTRAINT PARAMETERS */
2440
2441     if (opts->bOrire && str_nelem(is->orirefitgrp, MAXPTR, NULL) != 1)
2442     {
2443         warning_error(wi, "ERROR: Need one orientation restraint fit group\n");
2444     }
2445
2446     /* DEFORMATION PARAMETERS */
2447
2448     clear_mat(ir->deform);
2449     for (i = 0; i < 6; i++)
2450     {
2451         dumdub[0][i] = 0;
2452     }
2453     m = sscanf(is->deform, "%lf %lf %lf %lf %lf %lf",
2454                &(dumdub[0][0]), &(dumdub[0][1]), &(dumdub[0][2]),
2455                &(dumdub[0][3]), &(dumdub[0][4]), &(dumdub[0][5]));
2456     for (i = 0; i < 3; i++)
2457     {
2458         ir->deform[i][i] = dumdub[0][i];
2459     }
2460     ir->deform[YY][XX] = dumdub[0][3];
2461     ir->deform[ZZ][XX] = dumdub[0][4];
2462     ir->deform[ZZ][YY] = dumdub[0][5];
2463     if (ir->epc != epcNO)
2464     {
2465         for (i = 0; i < 3; i++)
2466         {
2467             for (j = 0; j <= i; j++)
2468             {
2469                 if (ir->deform[i][j] != 0 && ir->compress[i][j] != 0)
2470                 {
2471                     warning_error(wi, "A box element has deform set and compressibility > 0");
2472                 }
2473             }
2474         }
2475         for (i = 0; i < 3; i++)
2476         {
2477             for (j = 0; j < i; j++)
2478             {
2479                 if (ir->deform[i][j] != 0)
2480                 {
2481                     for (m = j; m < DIM; m++)
2482                     {
2483                         if (ir->compress[m][j] != 0)
2484                         {
2485                             sprintf(warn_buf, "An off-diagonal box element has deform set while compressibility > 0 for the same component of another box vector, this might lead to spurious periodicity effects.");
2486                             warning(wi, warn_buf);
2487                         }
2488                     }
2489                 }
2490             }
2491         }
2492     }
2493
2494     /* Ion/water position swapping checks */
2495     if (ir->eSwapCoords != eswapNO)
2496     {
2497         if (ir->swap->nstswap < 1)
2498         {
2499             warning_error(wi, "swap_frequency must be 1 or larger when ion swapping is requested");
2500         }
2501         if (ir->swap->nAverage < 1)
2502         {
2503             warning_error(wi, "coupl_steps must be 1 or larger.\n");
2504         }
2505         if (ir->swap->threshold < 1.0)
2506         {
2507             warning_error(wi, "Ion count threshold must be at least 1.\n");
2508         }
2509     }
2510
2511     sfree(dumstr[0]);
2512     sfree(dumstr[1]);
2513 }
2514
2515 static int search_QMstring(const char *s, int ng, const char *gn[])
2516 {
2517     /* same as normal search_string, but this one searches QM strings */
2518     int i;
2519
2520     for (i = 0; (i < ng); i++)
2521     {
2522         if (gmx_strcasecmp(s, gn[i]) == 0)
2523         {
2524             return i;
2525         }
2526     }
2527
2528     gmx_fatal(FARGS, "this QM method or basisset (%s) is not implemented\n!", s);
2529
2530     return -1;
2531
2532 } /* search_QMstring */
2533
2534 /* We would like gn to be const as well, but C doesn't allow this */
2535 int search_string(const char *s, int ng, char *gn[])
2536 {
2537     int i;
2538
2539     for (i = 0; (i < ng); i++)
2540     {
2541         if (gmx_strcasecmp(s, gn[i]) == 0)
2542         {
2543             return i;
2544         }
2545     }
2546
2547     gmx_fatal(FARGS,
2548               "Group %s referenced in the .mdp file was not found in the index file.\n"
2549               "Group names must match either [moleculetype] names or custom index group\n"
2550               "names, in which case you must supply an index file to the '-n' option\n"
2551               "of grompp.",
2552               s);
2553
2554     return -1;
2555 }
2556
2557 static gmx_bool do_numbering(int natoms, gmx_groups_t *groups, int ng, char *ptrs[],
2558                              t_blocka *block, char *gnames[],
2559                              int gtype, int restnm,
2560                              int grptp, gmx_bool bVerbose,
2561                              warninp_t wi)
2562 {
2563     unsigned short *cbuf;
2564     t_grps         *grps = &(groups->grps[gtype]);
2565     int             i, j, gid, aj, ognr, ntot = 0;
2566     const char     *title;
2567     gmx_bool        bRest;
2568     char            warn_buf[STRLEN];
2569
2570     if (debug)
2571     {
2572         fprintf(debug, "Starting numbering %d groups of type %d\n", ng, gtype);
2573     }
2574
2575     title = gtypes[gtype];
2576
2577     snew(cbuf, natoms);
2578     /* Mark all id's as not set */
2579     for (i = 0; (i < natoms); i++)
2580     {
2581         cbuf[i] = NOGID;
2582     }
2583
2584     snew(grps->nm_ind, ng+1); /* +1 for possible rest group */
2585     for (i = 0; (i < ng); i++)
2586     {
2587         /* Lookup the group name in the block structure */
2588         gid = search_string(ptrs[i], block->nr, gnames);
2589         if ((grptp != egrptpONE) || (i == 0))
2590         {
2591             grps->nm_ind[grps->nr++] = gid;
2592         }
2593         if (debug)
2594         {
2595             fprintf(debug, "Found gid %d for group %s\n", gid, ptrs[i]);
2596         }
2597
2598         /* Now go over the atoms in the group */
2599         for (j = block->index[gid]; (j < block->index[gid+1]); j++)
2600         {
2601
2602             aj = block->a[j];
2603
2604             /* Range checking */
2605             if ((aj < 0) || (aj >= natoms))
2606             {
2607                 gmx_fatal(FARGS, "Invalid atom number %d in indexfile", aj);
2608             }
2609             /* Lookup up the old group number */
2610             ognr = cbuf[aj];
2611             if (ognr != NOGID)
2612             {
2613                 gmx_fatal(FARGS, "Atom %d in multiple %s groups (%d and %d)",
2614                           aj+1, title, ognr+1, i+1);
2615             }
2616             else
2617             {
2618                 /* Store the group number in buffer */
2619                 if (grptp == egrptpONE)
2620                 {
2621                     cbuf[aj] = 0;
2622                 }
2623                 else
2624                 {
2625                     cbuf[aj] = i;
2626                 }
2627                 ntot++;
2628             }
2629         }
2630     }
2631
2632     /* Now check whether we have done all atoms */
2633     bRest = FALSE;
2634     if (ntot != natoms)
2635     {
2636         if (grptp == egrptpALL)
2637         {
2638             gmx_fatal(FARGS, "%d atoms are not part of any of the %s groups",
2639                       natoms-ntot, title);
2640         }
2641         else if (grptp == egrptpPART)
2642         {
2643             sprintf(warn_buf, "%d atoms are not part of any of the %s groups",
2644                     natoms-ntot, title);
2645             warning_note(wi, warn_buf);
2646         }
2647         /* Assign all atoms currently unassigned to a rest group */
2648         for (j = 0; (j < natoms); j++)
2649         {
2650             if (cbuf[j] == NOGID)
2651             {
2652                 cbuf[j] = grps->nr;
2653                 bRest   = TRUE;
2654             }
2655         }
2656         if (grptp != egrptpPART)
2657         {
2658             if (bVerbose)
2659             {
2660                 fprintf(stderr,
2661                         "Making dummy/rest group for %s containing %d elements\n",
2662                         title, natoms-ntot);
2663             }
2664             /* Add group name "rest" */
2665             grps->nm_ind[grps->nr] = restnm;
2666
2667             /* Assign the rest name to all atoms not currently assigned to a group */
2668             for (j = 0; (j < natoms); j++)
2669             {
2670                 if (cbuf[j] == NOGID)
2671                 {
2672                     cbuf[j] = grps->nr;
2673                 }
2674             }
2675             grps->nr++;
2676         }
2677     }
2678
2679     if (grps->nr == 1 && (ntot == 0 || ntot == natoms))
2680     {
2681         /* All atoms are part of one (or no) group, no index required */
2682         groups->ngrpnr[gtype] = 0;
2683         groups->grpnr[gtype]  = NULL;
2684     }
2685     else
2686     {
2687         groups->ngrpnr[gtype] = natoms;
2688         snew(groups->grpnr[gtype], natoms);
2689         for (j = 0; (j < natoms); j++)
2690         {
2691             groups->grpnr[gtype][j] = cbuf[j];
2692         }
2693     }
2694
2695     sfree(cbuf);
2696
2697     return (bRest && grptp == egrptpPART);
2698 }
2699
2700 static void calc_nrdf(gmx_mtop_t *mtop, t_inputrec *ir, char **gnames)
2701 {
2702     t_grpopts              *opts;
2703     gmx_groups_t           *groups;
2704     t_pull                 *pull;
2705     int                     natoms, ai, aj, i, j, d, g, imin, jmin;
2706     t_iatom                *ia;
2707     int                    *nrdf2, *na_vcm, na_tot;
2708     double                 *nrdf_tc, *nrdf_vcm, nrdf_uc, n_sub = 0;
2709     gmx_mtop_atomloop_all_t aloop;
2710     t_atom                 *atom;
2711     int                     mb, mol, ftype, as;
2712     gmx_molblock_t         *molb;
2713     gmx_moltype_t          *molt;
2714
2715     /* Calculate nrdf.
2716      * First calc 3xnr-atoms for each group
2717      * then subtract half a degree of freedom for each constraint
2718      *
2719      * Only atoms and nuclei contribute to the degrees of freedom...
2720      */
2721
2722     opts = &ir->opts;
2723
2724     groups = &mtop->groups;
2725     natoms = mtop->natoms;
2726
2727     /* Allocate one more for a possible rest group */
2728     /* We need to sum degrees of freedom into doubles,
2729      * since floats give too low nrdf's above 3 million atoms.
2730      */
2731     snew(nrdf_tc, groups->grps[egcTC].nr+1);
2732     snew(nrdf_vcm, groups->grps[egcVCM].nr+1);
2733     snew(na_vcm, groups->grps[egcVCM].nr+1);
2734
2735     for (i = 0; i < groups->grps[egcTC].nr; i++)
2736     {
2737         nrdf_tc[i] = 0;
2738     }
2739     for (i = 0; i < groups->grps[egcVCM].nr+1; i++)
2740     {
2741         nrdf_vcm[i] = 0;
2742     }
2743
2744     snew(nrdf2, natoms);
2745     aloop = gmx_mtop_atomloop_all_init(mtop);
2746     while (gmx_mtop_atomloop_all_next(aloop, &i, &atom))
2747     {
2748         nrdf2[i] = 0;
2749         if (atom->ptype == eptAtom || atom->ptype == eptNucleus)
2750         {
2751             g = ggrpnr(groups, egcFREEZE, i);
2752             /* Double count nrdf for particle i */
2753             for (d = 0; d < DIM; d++)
2754             {
2755                 if (opts->nFreeze[g][d] == 0)
2756                 {
2757                     nrdf2[i] += 2;
2758                 }
2759             }
2760             nrdf_tc [ggrpnr(groups, egcTC, i)]  += 0.5*nrdf2[i];
2761             nrdf_vcm[ggrpnr(groups, egcVCM, i)] += 0.5*nrdf2[i];
2762         }
2763     }
2764
2765     as = 0;
2766     for (mb = 0; mb < mtop->nmolblock; mb++)
2767     {
2768         molb = &mtop->molblock[mb];
2769         molt = &mtop->moltype[molb->type];
2770         atom = molt->atoms.atom;
2771         for (mol = 0; mol < molb->nmol; mol++)
2772         {
2773             for (ftype = F_CONSTR; ftype <= F_CONSTRNC; ftype++)
2774             {
2775                 ia = molt->ilist[ftype].iatoms;
2776                 for (i = 0; i < molt->ilist[ftype].nr; )
2777                 {
2778                     /* Subtract degrees of freedom for the constraints,
2779                      * if the particles still have degrees of freedom left.
2780                      * If one of the particles is a vsite or a shell, then all
2781                      * constraint motion will go there, but since they do not
2782                      * contribute to the constraints the degrees of freedom do not
2783                      * change.
2784                      */
2785                     ai = as + ia[1];
2786                     aj = as + ia[2];
2787                     if (((atom[ia[1]].ptype == eptNucleus) ||
2788                          (atom[ia[1]].ptype == eptAtom)) &&
2789                         ((atom[ia[2]].ptype == eptNucleus) ||
2790                          (atom[ia[2]].ptype == eptAtom)))
2791                     {
2792                         if (nrdf2[ai] > 0)
2793                         {
2794                             jmin = 1;
2795                         }
2796                         else
2797                         {
2798                             jmin = 2;
2799                         }
2800                         if (nrdf2[aj] > 0)
2801                         {
2802                             imin = 1;
2803                         }
2804                         else
2805                         {
2806                             imin = 2;
2807                         }
2808                         imin       = min(imin, nrdf2[ai]);
2809                         jmin       = min(jmin, nrdf2[aj]);
2810                         nrdf2[ai] -= imin;
2811                         nrdf2[aj] -= jmin;
2812                         nrdf_tc [ggrpnr(groups, egcTC, ai)]  -= 0.5*imin;
2813                         nrdf_tc [ggrpnr(groups, egcTC, aj)]  -= 0.5*jmin;
2814                         nrdf_vcm[ggrpnr(groups, egcVCM, ai)] -= 0.5*imin;
2815                         nrdf_vcm[ggrpnr(groups, egcVCM, aj)] -= 0.5*jmin;
2816                     }
2817                     ia += interaction_function[ftype].nratoms+1;
2818                     i  += interaction_function[ftype].nratoms+1;
2819                 }
2820             }
2821             ia = molt->ilist[F_SETTLE].iatoms;
2822             for (i = 0; i < molt->ilist[F_SETTLE].nr; )
2823             {
2824                 /* Subtract 1 dof from every atom in the SETTLE */
2825                 for (j = 0; j < 3; j++)
2826                 {
2827                     ai         = as + ia[1+j];
2828                     imin       = min(2, nrdf2[ai]);
2829                     nrdf2[ai] -= imin;
2830                     nrdf_tc [ggrpnr(groups, egcTC, ai)]  -= 0.5*imin;
2831                     nrdf_vcm[ggrpnr(groups, egcVCM, ai)] -= 0.5*imin;
2832                 }
2833                 ia += 4;
2834                 i  += 4;
2835             }
2836             as += molt->atoms.nr;
2837         }
2838     }
2839
2840     if (ir->ePull == epullCONSTRAINT)
2841     {
2842         /* Correct nrdf for the COM constraints.
2843          * We correct using the TC and VCM group of the first atom
2844          * in the reference and pull group. If atoms in one pull group
2845          * belong to different TC or VCM groups it is anyhow difficult
2846          * to determine the optimal nrdf assignment.
2847          */
2848         pull = ir->pull;
2849
2850         for (i = 0; i < pull->ncoord; i++)
2851         {
2852             imin = 1;
2853
2854             for (j = 0; j < 2; j++)
2855             {
2856                 const t_pull_group *pgrp;
2857
2858                 pgrp = &pull->group[pull->coord[i].group[j]];
2859
2860                 if (pgrp->nat > 0)
2861                 {
2862                     /* Subtract 1/2 dof from each group */
2863                     ai = pgrp->ind[0];
2864                     nrdf_tc [ggrpnr(groups, egcTC, ai)]  -= 0.5*imin;
2865                     nrdf_vcm[ggrpnr(groups, egcVCM, ai)] -= 0.5*imin;
2866                     if (nrdf_tc[ggrpnr(groups, egcTC, ai)] < 0)
2867                     {
2868                         gmx_fatal(FARGS, "Center of mass pulling constraints caused the number of degrees of freedom for temperature coupling group %s to be negative", gnames[groups->grps[egcTC].nm_ind[ggrpnr(groups, egcTC, ai)]]);
2869                     }
2870                 }
2871                 else
2872                 {
2873                     /* We need to subtract the whole DOF from group j=1 */
2874                     imin += 1;
2875                 }
2876             }
2877         }
2878     }
2879
2880     if (ir->nstcomm != 0)
2881     {
2882         /* Subtract 3 from the number of degrees of freedom in each vcm group
2883          * when com translation is removed and 6 when rotation is removed
2884          * as well.
2885          */
2886         switch (ir->comm_mode)
2887         {
2888             case ecmLINEAR:
2889                 n_sub = ndof_com(ir);
2890                 break;
2891             case ecmANGULAR:
2892                 n_sub = 6;
2893                 break;
2894             default:
2895                 n_sub = 0;
2896                 gmx_incons("Checking comm_mode");
2897         }
2898
2899         for (i = 0; i < groups->grps[egcTC].nr; i++)
2900         {
2901             /* Count the number of atoms of TC group i for every VCM group */
2902             for (j = 0; j < groups->grps[egcVCM].nr+1; j++)
2903             {
2904                 na_vcm[j] = 0;
2905             }
2906             na_tot = 0;
2907             for (ai = 0; ai < natoms; ai++)
2908             {
2909                 if (ggrpnr(groups, egcTC, ai) == i)
2910                 {
2911                     na_vcm[ggrpnr(groups, egcVCM, ai)]++;
2912                     na_tot++;
2913                 }
2914             }
2915             /* Correct for VCM removal according to the fraction of each VCM
2916              * group present in this TC group.
2917              */
2918             nrdf_uc = nrdf_tc[i];
2919             if (debug)
2920             {
2921                 fprintf(debug, "T-group[%d] nrdf_uc = %g, n_sub = %g\n",
2922                         i, nrdf_uc, n_sub);
2923             }
2924             nrdf_tc[i] = 0;
2925             for (j = 0; j < groups->grps[egcVCM].nr+1; j++)
2926             {
2927                 if (nrdf_vcm[j] > n_sub)
2928                 {
2929                     nrdf_tc[i] += nrdf_uc*((double)na_vcm[j]/(double)na_tot)*
2930                         (nrdf_vcm[j] - n_sub)/nrdf_vcm[j];
2931                 }
2932                 if (debug)
2933                 {
2934                     fprintf(debug, "  nrdf_vcm[%d] = %g, nrdf = %g\n",
2935                             j, nrdf_vcm[j], nrdf_tc[i]);
2936                 }
2937             }
2938         }
2939     }
2940     for (i = 0; (i < groups->grps[egcTC].nr); i++)
2941     {
2942         opts->nrdf[i] = nrdf_tc[i];
2943         if (opts->nrdf[i] < 0)
2944         {
2945             opts->nrdf[i] = 0;
2946         }
2947         fprintf(stderr,
2948                 "Number of degrees of freedom in T-Coupling group %s is %.2f\n",
2949                 gnames[groups->grps[egcTC].nm_ind[i]], opts->nrdf[i]);
2950     }
2951
2952     sfree(nrdf2);
2953     sfree(nrdf_tc);
2954     sfree(nrdf_vcm);
2955     sfree(na_vcm);
2956 }
2957
2958 static void decode_cos(char *s, t_cosines *cosine)
2959 {
2960     char   *t;
2961     char    format[STRLEN], f1[STRLEN];
2962     double  a, phi;
2963     int     i;
2964
2965     t = gmx_strdup(s);
2966     trim(t);
2967
2968     cosine->n   = 0;
2969     cosine->a   = NULL;
2970     cosine->phi = NULL;
2971     if (strlen(t))
2972     {
2973         sscanf(t, "%d", &(cosine->n));
2974         if (cosine->n <= 0)
2975         {
2976             cosine->n = 0;
2977         }
2978         else
2979         {
2980             snew(cosine->a, cosine->n);
2981             snew(cosine->phi, cosine->n);
2982
2983             sprintf(format, "%%*d");
2984             for (i = 0; (i < cosine->n); i++)
2985             {
2986                 strcpy(f1, format);
2987                 strcat(f1, "%lf%lf");
2988                 if (sscanf(t, f1, &a, &phi) < 2)
2989                 {
2990                     gmx_fatal(FARGS, "Invalid input for electric field shift: '%s'", t);
2991                 }
2992                 cosine->a[i]   = a;
2993                 cosine->phi[i] = phi;
2994                 strcat(format, "%*lf%*lf");
2995             }
2996         }
2997     }
2998     sfree(t);
2999 }
3000
3001 static gmx_bool do_egp_flag(t_inputrec *ir, gmx_groups_t *groups,
3002                             const char *option, const char *val, int flag)
3003 {
3004     /* The maximum number of energy group pairs would be MAXPTR*(MAXPTR+1)/2.
3005      * But since this is much larger than STRLEN, such a line can not be parsed.
3006      * The real maximum is the number of names that fit in a string: STRLEN/2.
3007      */
3008 #define EGP_MAX (STRLEN/2)
3009     int      nelem, i, j, k, nr;
3010     char    *names[EGP_MAX];
3011     char  ***gnames;
3012     gmx_bool bSet;
3013
3014     gnames = groups->grpname;
3015
3016     nelem = str_nelem(val, EGP_MAX, names);
3017     if (nelem % 2 != 0)
3018     {
3019         gmx_fatal(FARGS, "The number of groups for %s is odd", option);
3020     }
3021     nr   = groups->grps[egcENER].nr;
3022     bSet = FALSE;
3023     for (i = 0; i < nelem/2; i++)
3024     {
3025         j = 0;
3026         while ((j < nr) &&
3027                gmx_strcasecmp(names[2*i], *(gnames[groups->grps[egcENER].nm_ind[j]])))
3028         {
3029             j++;
3030         }
3031         if (j == nr)
3032         {
3033             gmx_fatal(FARGS, "%s in %s is not an energy group\n",
3034                       names[2*i], option);
3035         }
3036         k = 0;
3037         while ((k < nr) &&
3038                gmx_strcasecmp(names[2*i+1], *(gnames[groups->grps[egcENER].nm_ind[k]])))
3039         {
3040             k++;
3041         }
3042         if (k == nr)
3043         {
3044             gmx_fatal(FARGS, "%s in %s is not an energy group\n",
3045                       names[2*i+1], option);
3046         }
3047         if ((j < nr) && (k < nr))
3048         {
3049             ir->opts.egp_flags[nr*j+k] |= flag;
3050             ir->opts.egp_flags[nr*k+j] |= flag;
3051             bSet = TRUE;
3052         }
3053     }
3054
3055     return bSet;
3056 }
3057
3058
3059 static void make_swap_groups(
3060         t_swapcoords *swap,
3061         char         *swapgname,
3062         char         *splitg0name,
3063         char         *splitg1name,
3064         char         *solgname,
3065         t_blocka     *grps,
3066         char        **gnames)
3067 {
3068     int   ig = -1, i = 0, j;
3069     char *splitg;
3070
3071
3072     /* Just a quick check here, more thorough checks are in mdrun */
3073     if (strcmp(splitg0name, splitg1name) == 0)
3074     {
3075         gmx_fatal(FARGS, "The split groups can not both be '%s'.", splitg0name);
3076     }
3077
3078     /* First get the swap group index atoms */
3079     ig        = search_string(swapgname, grps->nr, gnames);
3080     swap->nat = grps->index[ig+1] - grps->index[ig];
3081     if (swap->nat > 0)
3082     {
3083         fprintf(stderr, "Swap group '%s' contains %d atoms.\n", swapgname, swap->nat);
3084         snew(swap->ind, swap->nat);
3085         for (i = 0; i < swap->nat; i++)
3086         {
3087             swap->ind[i] = grps->a[grps->index[ig]+i];
3088         }
3089     }
3090     else
3091     {
3092         gmx_fatal(FARGS, "You defined an empty group of atoms for swapping.");
3093     }
3094
3095     /* Now do so for the split groups */
3096     for (j = 0; j < 2; j++)
3097     {
3098         if (j == 0)
3099         {
3100             splitg = splitg0name;
3101         }
3102         else
3103         {
3104             splitg = splitg1name;
3105         }
3106
3107         ig                 = search_string(splitg, grps->nr, gnames);
3108         swap->nat_split[j] = grps->index[ig+1] - grps->index[ig];
3109         if (swap->nat_split[j] > 0)
3110         {
3111             fprintf(stderr, "Split group %d '%s' contains %d atom%s.\n",
3112                     j, splitg, swap->nat_split[j], (swap->nat_split[j] > 1) ? "s" : "");
3113             snew(swap->ind_split[j], swap->nat_split[j]);
3114             for (i = 0; i < swap->nat_split[j]; i++)
3115             {
3116                 swap->ind_split[j][i] = grps->a[grps->index[ig]+i];
3117             }
3118         }
3119         else
3120         {
3121             gmx_fatal(FARGS, "Split group %d has to contain at least 1 atom!", j);
3122         }
3123     }
3124
3125     /* Now get the solvent group index atoms */
3126     ig            = search_string(solgname, grps->nr, gnames);
3127     swap->nat_sol = grps->index[ig+1] - grps->index[ig];
3128     if (swap->nat_sol > 0)
3129     {
3130         fprintf(stderr, "Solvent group '%s' contains %d atoms.\n", solgname, swap->nat_sol);
3131         snew(swap->ind_sol, swap->nat_sol);
3132         for (i = 0; i < swap->nat_sol; i++)
3133         {
3134             swap->ind_sol[i] = grps->a[grps->index[ig]+i];
3135         }
3136     }
3137     else
3138     {
3139         gmx_fatal(FARGS, "You defined an empty group of solvent. Cannot exchange ions.");
3140     }
3141 }
3142
3143
3144 void make_IMD_group(t_IMD *IMDgroup, char *IMDgname, t_blocka *grps, char **gnames)
3145 {
3146     int      ig, i;
3147
3148
3149     ig            = search_string(IMDgname, grps->nr, gnames);
3150     IMDgroup->nat = grps->index[ig+1] - grps->index[ig];
3151
3152     if (IMDgroup->nat > 0)
3153     {
3154         fprintf(stderr, "Group '%s' with %d atoms can be activated for interactive molecular dynamics (IMD).\n",
3155                 IMDgname, IMDgroup->nat);
3156         snew(IMDgroup->ind, IMDgroup->nat);
3157         for (i = 0; i < IMDgroup->nat; i++)
3158         {
3159             IMDgroup->ind[i] = grps->a[grps->index[ig]+i];
3160         }
3161     }
3162 }
3163
3164
3165 void do_index(const char* mdparin, const char *ndx,
3166               gmx_mtop_t *mtop,
3167               gmx_bool bVerbose,
3168               t_inputrec *ir, rvec *v,
3169               warninp_t wi)
3170 {
3171     t_blocka     *grps;
3172     gmx_groups_t *groups;
3173     int           natoms;
3174     t_symtab     *symtab;
3175     t_atoms       atoms_all;
3176     char          warnbuf[STRLEN], **gnames;
3177     int           nr, ntcg, ntau_t, nref_t, nacc, nofg, nSA, nSA_points, nSA_time, nSA_temp;
3178     real          tau_min;
3179     int           nstcmin;
3180     int           nacg, nfreeze, nfrdim, nenergy, nvcm, nuser;
3181     char         *ptr1[MAXPTR], *ptr2[MAXPTR], *ptr3[MAXPTR];
3182     int           i, j, k, restnm;
3183     real          SAtime;
3184     gmx_bool      bExcl, bTable, bSetTCpar, bAnneal, bRest;
3185     int           nQMmethod, nQMbasis, nQMcharge, nQMmult, nbSH, nCASorb, nCASelec,
3186                   nSAon, nSAoff, nSAsteps, nQMg, nbOPT, nbTS;
3187     char          warn_buf[STRLEN];
3188
3189     if (bVerbose)
3190     {
3191         fprintf(stderr, "processing index file...\n");
3192     }
3193     debug_gmx();
3194     if (ndx == NULL)
3195     {
3196         snew(grps, 1);
3197         snew(grps->index, 1);
3198         snew(gnames, 1);
3199         atoms_all = gmx_mtop_global_atoms(mtop);
3200         analyse(&atoms_all, grps, &gnames, FALSE, TRUE);
3201         free_t_atoms(&atoms_all, FALSE);
3202     }
3203     else
3204     {
3205         grps = init_index(ndx, &gnames);
3206     }
3207
3208     groups = &mtop->groups;
3209     natoms = mtop->natoms;
3210     symtab = &mtop->symtab;
3211
3212     snew(groups->grpname, grps->nr+1);
3213
3214     for (i = 0; (i < grps->nr); i++)
3215     {
3216         groups->grpname[i] = put_symtab(symtab, gnames[i]);
3217     }
3218     groups->grpname[i] = put_symtab(symtab, "rest");
3219     restnm             = i;
3220     srenew(gnames, grps->nr+1);
3221     gnames[restnm]   = *(groups->grpname[i]);
3222     groups->ngrpname = grps->nr+1;
3223
3224     set_warning_line(wi, mdparin, -1);
3225
3226     ntau_t = str_nelem(is->tau_t, MAXPTR, ptr1);
3227     nref_t = str_nelem(is->ref_t, MAXPTR, ptr2);
3228     ntcg   = str_nelem(is->tcgrps, MAXPTR, ptr3);
3229     if ((ntau_t != ntcg) || (nref_t != ntcg))
3230     {
3231         gmx_fatal(FARGS, "Invalid T coupling input: %d groups, %d ref-t values and "
3232                   "%d tau-t values", ntcg, nref_t, ntau_t);
3233     }
3234
3235     bSetTCpar = (ir->etc || EI_SD(ir->eI) || ir->eI == eiBD || EI_TPI(ir->eI));
3236     do_numbering(natoms, groups, ntcg, ptr3, grps, gnames, egcTC,
3237                  restnm, bSetTCpar ? egrptpALL : egrptpALL_GENREST, bVerbose, wi);
3238     nr            = groups->grps[egcTC].nr;
3239     ir->opts.ngtc = nr;
3240     snew(ir->opts.nrdf, nr);
3241     snew(ir->opts.tau_t, nr);
3242     snew(ir->opts.ref_t, nr);
3243     if (ir->eI == eiBD && ir->bd_fric == 0)
3244     {
3245         fprintf(stderr, "bd-fric=0, so tau-t will be used as the inverse friction constant(s)\n");
3246     }
3247
3248     if (bSetTCpar)
3249     {
3250         if (nr != nref_t)
3251         {
3252             gmx_fatal(FARGS, "Not enough ref-t and tau-t values!");
3253         }
3254
3255         tau_min = 1e20;
3256         for (i = 0; (i < nr); i++)
3257         {
3258             ir->opts.tau_t[i] = strtod(ptr1[i], NULL);
3259             if ((ir->eI == eiBD || ir->eI == eiSD2) && ir->opts.tau_t[i] <= 0)
3260             {
3261                 sprintf(warn_buf, "With integrator %s tau-t should be larger than 0", ei_names[ir->eI]);
3262                 warning_error(wi, warn_buf);
3263             }
3264
3265             if (ir->etc != etcVRESCALE && ir->opts.tau_t[i] == 0)
3266             {
3267                 warning_note(wi, "tau-t = -1 is the value to signal that a group should not have temperature coupling. Treating your use of tau-t = 0 as if you used -1.");
3268             }
3269
3270             if (ir->opts.tau_t[i] >= 0)
3271             {
3272                 tau_min = min(tau_min, ir->opts.tau_t[i]);
3273             }
3274         }
3275         if (ir->etc != etcNO && ir->nsttcouple == -1)
3276         {
3277             ir->nsttcouple = ir_optimal_nsttcouple(ir);
3278         }
3279
3280         if (EI_VV(ir->eI))
3281         {
3282             if ((ir->etc == etcNOSEHOOVER) && (ir->epc == epcBERENDSEN))
3283             {
3284                 gmx_fatal(FARGS, "Cannot do Nose-Hoover temperature with Berendsen pressure control with md-vv; use either vrescale temperature with berendsen pressure or Nose-Hoover temperature with MTTK pressure");
3285             }
3286             if ((ir->epc == epcMTTK) && (ir->etc > etcNO))
3287             {
3288                 if (ir->nstpcouple != ir->nsttcouple)
3289                 {
3290                     int mincouple = min(ir->nstpcouple, ir->nsttcouple);
3291                     ir->nstpcouple = ir->nsttcouple = mincouple;
3292                     sprintf(warn_buf, "for current Trotter decomposition methods with vv, nsttcouple and nstpcouple must be equal.  Both have been reset to min(nsttcouple,nstpcouple) = %d", mincouple);
3293                     warning_note(wi, warn_buf);
3294                 }
3295             }
3296         }
3297         /* velocity verlet with averaged kinetic energy KE = 0.5*(v(t+1/2) - v(t-1/2)) is implemented
3298            primarily for testing purposes, and does not work with temperature coupling other than 1 */
3299
3300         if (ETC_ANDERSEN(ir->etc))
3301         {
3302             if (ir->nsttcouple != 1)
3303             {
3304                 ir->nsttcouple = 1;
3305                 sprintf(warn_buf, "Andersen temperature control methods assume nsttcouple = 1; there is no need for larger nsttcouple > 1, since no global parameters are computed. nsttcouple has been reset to 1");
3306                 warning_note(wi, warn_buf);
3307             }
3308         }
3309         nstcmin = tcouple_min_integration_steps(ir->etc);
3310         if (nstcmin > 1)
3311         {
3312             if (tau_min/(ir->delta_t*ir->nsttcouple) < nstcmin - 10*GMX_REAL_EPS)
3313             {
3314                 sprintf(warn_buf, "For proper integration of the %s thermostat, tau-t (%g) should be at least %d times larger than nsttcouple*dt (%g)",
3315                         ETCOUPLTYPE(ir->etc),
3316                         tau_min, nstcmin,
3317                         ir->nsttcouple*ir->delta_t);
3318                 warning(wi, warn_buf);
3319             }
3320         }
3321         for (i = 0; (i < nr); i++)
3322         {
3323             ir->opts.ref_t[i] = strtod(ptr2[i], NULL);
3324             if (ir->opts.ref_t[i] < 0)
3325             {
3326                 gmx_fatal(FARGS, "ref-t for group %d negative", i);
3327             }
3328         }
3329         /* set the lambda mc temperature to the md integrator temperature (which should be defined
3330            if we are in this conditional) if mc_temp is negative */
3331         if (ir->expandedvals->mc_temp < 0)
3332         {
3333             ir->expandedvals->mc_temp = ir->opts.ref_t[0]; /*for now, set to the first reft */
3334         }
3335     }
3336
3337     /* Simulated annealing for each group. There are nr groups */
3338     nSA = str_nelem(is->anneal, MAXPTR, ptr1);
3339     if (nSA == 1 && (ptr1[0][0] == 'n' || ptr1[0][0] == 'N'))
3340     {
3341         nSA = 0;
3342     }
3343     if (nSA > 0 && nSA != nr)
3344     {
3345         gmx_fatal(FARGS, "Not enough annealing values: %d (for %d groups)\n", nSA, nr);
3346     }
3347     else
3348     {
3349         snew(ir->opts.annealing, nr);
3350         snew(ir->opts.anneal_npoints, nr);
3351         snew(ir->opts.anneal_time, nr);
3352         snew(ir->opts.anneal_temp, nr);
3353         for (i = 0; i < nr; i++)
3354         {
3355             ir->opts.annealing[i]      = eannNO;
3356             ir->opts.anneal_npoints[i] = 0;
3357             ir->opts.anneal_time[i]    = NULL;
3358             ir->opts.anneal_temp[i]    = NULL;
3359         }
3360         if (nSA > 0)
3361         {
3362             bAnneal = FALSE;
3363             for (i = 0; i < nr; i++)
3364             {
3365                 if (ptr1[i][0] == 'n' || ptr1[i][0] == 'N')
3366                 {
3367                     ir->opts.annealing[i] = eannNO;
3368                 }
3369                 else if (ptr1[i][0] == 's' || ptr1[i][0] == 'S')
3370                 {
3371                     ir->opts.annealing[i] = eannSINGLE;
3372                     bAnneal               = TRUE;
3373                 }
3374                 else if (ptr1[i][0] == 'p' || ptr1[i][0] == 'P')
3375                 {
3376                     ir->opts.annealing[i] = eannPERIODIC;
3377                     bAnneal               = TRUE;
3378                 }
3379             }
3380             if (bAnneal)
3381             {
3382                 /* Read the other fields too */
3383                 nSA_points = str_nelem(is->anneal_npoints, MAXPTR, ptr1);
3384                 if (nSA_points != nSA)
3385                 {
3386                     gmx_fatal(FARGS, "Found %d annealing-npoints values for %d groups\n", nSA_points, nSA);
3387                 }
3388                 for (k = 0, i = 0; i < nr; i++)
3389                 {
3390                     ir->opts.anneal_npoints[i] = strtol(ptr1[i], NULL, 10);
3391                     if (ir->opts.anneal_npoints[i] == 1)
3392                     {
3393                         gmx_fatal(FARGS, "Please specify at least a start and an end point for annealing\n");
3394                     }
3395                     snew(ir->opts.anneal_time[i], ir->opts.anneal_npoints[i]);
3396                     snew(ir->opts.anneal_temp[i], ir->opts.anneal_npoints[i]);
3397                     k += ir->opts.anneal_npoints[i];
3398                 }
3399
3400                 nSA_time = str_nelem(is->anneal_time, MAXPTR, ptr1);
3401                 if (nSA_time != k)
3402                 {
3403                     gmx_fatal(FARGS, "Found %d annealing-time values, wanter %d\n", nSA_time, k);
3404                 }
3405                 nSA_temp = str_nelem(is->anneal_temp, MAXPTR, ptr2);
3406                 if (nSA_temp != k)
3407                 {
3408                     gmx_fatal(FARGS, "Found %d annealing-temp values, wanted %d\n", nSA_temp, k);
3409                 }
3410
3411                 for (i = 0, k = 0; i < nr; i++)
3412                 {
3413
3414                     for (j = 0; j < ir->opts.anneal_npoints[i]; j++)
3415                     {
3416                         ir->opts.anneal_time[i][j] = strtod(ptr1[k], NULL);
3417                         ir->opts.anneal_temp[i][j] = strtod(ptr2[k], NULL);
3418                         if (j == 0)
3419                         {
3420                             if (ir->opts.anneal_time[i][0] > (ir->init_t+GMX_REAL_EPS))
3421                             {
3422                                 gmx_fatal(FARGS, "First time point for annealing > init_t.\n");
3423                             }
3424                         }
3425                         else
3426                         {
3427                             /* j>0 */
3428                             if (ir->opts.anneal_time[i][j] < ir->opts.anneal_time[i][j-1])
3429                             {
3430                                 gmx_fatal(FARGS, "Annealing timepoints out of order: t=%f comes after t=%f\n",
3431                                           ir->opts.anneal_time[i][j], ir->opts.anneal_time[i][j-1]);
3432                             }
3433                         }
3434                         if (ir->opts.anneal_temp[i][j] < 0)
3435                         {
3436                             gmx_fatal(FARGS, "Found negative temperature in annealing: %f\n", ir->opts.anneal_temp[i][j]);
3437                         }
3438                         k++;
3439                     }
3440                 }
3441                 /* Print out some summary information, to make sure we got it right */
3442                 for (i = 0, k = 0; i < nr; i++)
3443                 {
3444                     if (ir->opts.annealing[i] != eannNO)
3445                     {
3446                         j = groups->grps[egcTC].nm_ind[i];
3447                         fprintf(stderr, "Simulated annealing for group %s: %s, %d timepoints\n",
3448                                 *(groups->grpname[j]), eann_names[ir->opts.annealing[i]],
3449                                 ir->opts.anneal_npoints[i]);
3450                         fprintf(stderr, "Time (ps)   Temperature (K)\n");
3451                         /* All terms except the last one */
3452                         for (j = 0; j < (ir->opts.anneal_npoints[i]-1); j++)
3453                         {
3454                             fprintf(stderr, "%9.1f      %5.1f\n", ir->opts.anneal_time[i][j], ir->opts.anneal_temp[i][j]);
3455                         }
3456
3457                         /* Finally the last one */
3458                         j = ir->opts.anneal_npoints[i]-1;
3459                         if (ir->opts.annealing[i] == eannSINGLE)
3460                         {
3461                             fprintf(stderr, "%9.1f-     %5.1f\n", ir->opts.anneal_time[i][j], ir->opts.anneal_temp[i][j]);
3462                         }
3463                         else
3464                         {
3465                             fprintf(stderr, "%9.1f      %5.1f\n", ir->opts.anneal_time[i][j], ir->opts.anneal_temp[i][j]);
3466                             if (fabs(ir->opts.anneal_temp[i][j]-ir->opts.anneal_temp[i][0]) > GMX_REAL_EPS)
3467                             {
3468                                 warning_note(wi, "There is a temperature jump when your annealing loops back.\n");
3469                             }
3470                         }
3471                     }
3472                 }
3473             }
3474         }
3475     }
3476
3477     if (ir->ePull != epullNO)
3478     {
3479         make_pull_groups(ir->pull, is->pull_grp, grps, gnames);
3480
3481         make_pull_coords(ir->pull);
3482     }
3483
3484     if (ir->bRot)
3485     {
3486         make_rotation_groups(ir->rot, is->rot_grp, grps, gnames);
3487     }
3488
3489     if (ir->eSwapCoords != eswapNO)
3490     {
3491         make_swap_groups(ir->swap, swapgrp, splitgrp0, splitgrp1, solgrp, grps, gnames);
3492     }
3493
3494     /* Make indices for IMD session */
3495     if (ir->bIMD)
3496     {
3497         make_IMD_group(ir->imd, is->imd_grp, grps, gnames);
3498     }
3499
3500     nacc = str_nelem(is->acc, MAXPTR, ptr1);
3501     nacg = str_nelem(is->accgrps, MAXPTR, ptr2);
3502     if (nacg*DIM != nacc)
3503     {
3504         gmx_fatal(FARGS, "Invalid Acceleration input: %d groups and %d acc. values",
3505                   nacg, nacc);
3506     }
3507     do_numbering(natoms, groups, nacg, ptr2, grps, gnames, egcACC,
3508                  restnm, egrptpALL_GENREST, bVerbose, wi);
3509     nr = groups->grps[egcACC].nr;
3510     snew(ir->opts.acc, nr);
3511     ir->opts.ngacc = nr;
3512
3513     for (i = k = 0; (i < nacg); i++)
3514     {
3515         for (j = 0; (j < DIM); j++, k++)
3516         {
3517             ir->opts.acc[i][j] = strtod(ptr1[k], NULL);
3518         }
3519     }
3520     for (; (i < nr); i++)
3521     {
3522         for (j = 0; (j < DIM); j++)
3523         {
3524             ir->opts.acc[i][j] = 0;
3525         }
3526     }
3527
3528     nfrdim  = str_nelem(is->frdim, MAXPTR, ptr1);
3529     nfreeze = str_nelem(is->freeze, MAXPTR, ptr2);
3530     if (nfrdim != DIM*nfreeze)
3531     {
3532         gmx_fatal(FARGS, "Invalid Freezing input: %d groups and %d freeze values",
3533                   nfreeze, nfrdim);
3534     }
3535     do_numbering(natoms, groups, nfreeze, ptr2, grps, gnames, egcFREEZE,
3536                  restnm, egrptpALL_GENREST, bVerbose, wi);
3537     nr             = groups->grps[egcFREEZE].nr;
3538     ir->opts.ngfrz = nr;
3539     snew(ir->opts.nFreeze, nr);
3540     for (i = k = 0; (i < nfreeze); i++)
3541     {
3542         for (j = 0; (j < DIM); j++, k++)
3543         {
3544             ir->opts.nFreeze[i][j] = (gmx_strncasecmp(ptr1[k], "Y", 1) == 0);
3545             if (!ir->opts.nFreeze[i][j])
3546             {
3547                 if (gmx_strncasecmp(ptr1[k], "N", 1) != 0)
3548                 {
3549                     sprintf(warnbuf, "Please use Y(ES) or N(O) for freezedim only "
3550                             "(not %s)", ptr1[k]);
3551                     warning(wi, warn_buf);
3552                 }
3553             }
3554         }
3555     }
3556     for (; (i < nr); i++)
3557     {
3558         for (j = 0; (j < DIM); j++)
3559         {
3560             ir->opts.nFreeze[i][j] = 0;
3561         }
3562     }
3563
3564     nenergy = str_nelem(is->energy, MAXPTR, ptr1);
3565     do_numbering(natoms, groups, nenergy, ptr1, grps, gnames, egcENER,
3566                  restnm, egrptpALL_GENREST, bVerbose, wi);
3567     add_wall_energrps(groups, ir->nwall, symtab);
3568     ir->opts.ngener = groups->grps[egcENER].nr;
3569     nvcm            = str_nelem(is->vcm, MAXPTR, ptr1);
3570     bRest           =
3571         do_numbering(natoms, groups, nvcm, ptr1, grps, gnames, egcVCM,
3572                      restnm, nvcm == 0 ? egrptpALL_GENREST : egrptpPART, bVerbose, wi);
3573     if (bRest)
3574     {
3575         warning(wi, "Some atoms are not part of any center of mass motion removal group.\n"
3576                 "This may lead to artifacts.\n"
3577                 "In most cases one should use one group for the whole system.");
3578     }
3579
3580     /* Now we have filled the freeze struct, so we can calculate NRDF */
3581     calc_nrdf(mtop, ir, gnames);
3582
3583     if (v && NULL)
3584     {
3585         real fac, ntot = 0;
3586
3587         /* Must check per group! */
3588         for (i = 0; (i < ir->opts.ngtc); i++)
3589         {
3590             ntot += ir->opts.nrdf[i];
3591         }
3592         if (ntot != (DIM*natoms))
3593         {
3594             fac = sqrt(ntot/(DIM*natoms));
3595             if (bVerbose)
3596             {
3597                 fprintf(stderr, "Scaling velocities by a factor of %.3f to account for constraints\n"
3598                         "and removal of center of mass motion\n", fac);
3599             }
3600             for (i = 0; (i < natoms); i++)
3601             {
3602                 svmul(fac, v[i], v[i]);
3603             }
3604         }
3605     }
3606
3607     nuser = str_nelem(is->user1, MAXPTR, ptr1);
3608     do_numbering(natoms, groups, nuser, ptr1, grps, gnames, egcUser1,
3609                  restnm, egrptpALL_GENREST, bVerbose, wi);
3610     nuser = str_nelem(is->user2, MAXPTR, ptr1);
3611     do_numbering(natoms, groups, nuser, ptr1, grps, gnames, egcUser2,
3612                  restnm, egrptpALL_GENREST, bVerbose, wi);
3613     nuser = str_nelem(is->x_compressed_groups, MAXPTR, ptr1);
3614     do_numbering(natoms, groups, nuser, ptr1, grps, gnames, egcCompressedX,
3615                  restnm, egrptpONE, bVerbose, wi);
3616     nofg = str_nelem(is->orirefitgrp, MAXPTR, ptr1);
3617     do_numbering(natoms, groups, nofg, ptr1, grps, gnames, egcORFIT,
3618                  restnm, egrptpALL_GENREST, bVerbose, wi);
3619
3620     /* QMMM input processing */
3621     nQMg          = str_nelem(is->QMMM, MAXPTR, ptr1);
3622     nQMmethod     = str_nelem(is->QMmethod, MAXPTR, ptr2);
3623     nQMbasis      = str_nelem(is->QMbasis, MAXPTR, ptr3);
3624     if ((nQMmethod != nQMg) || (nQMbasis != nQMg))
3625     {
3626         gmx_fatal(FARGS, "Invalid QMMM input: %d groups %d basissets"
3627                   " and %d methods\n", nQMg, nQMbasis, nQMmethod);
3628     }
3629     /* group rest, if any, is always MM! */
3630     do_numbering(natoms, groups, nQMg, ptr1, grps, gnames, egcQMMM,
3631                  restnm, egrptpALL_GENREST, bVerbose, wi);
3632     nr            = nQMg; /*atoms->grps[egcQMMM].nr;*/
3633     ir->opts.ngQM = nQMg;
3634     snew(ir->opts.QMmethod, nr);
3635     snew(ir->opts.QMbasis, nr);
3636     for (i = 0; i < nr; i++)
3637     {
3638         /* input consists of strings: RHF CASSCF PM3 .. These need to be
3639          * converted to the corresponding enum in names.c
3640          */
3641         ir->opts.QMmethod[i] = search_QMstring(ptr2[i], eQMmethodNR,
3642                                                eQMmethod_names);
3643         ir->opts.QMbasis[i]  = search_QMstring(ptr3[i], eQMbasisNR,
3644                                                eQMbasis_names);
3645
3646     }
3647     nQMmult   = str_nelem(is->QMmult, MAXPTR, ptr1);
3648     nQMcharge = str_nelem(is->QMcharge, MAXPTR, ptr2);
3649     nbSH      = str_nelem(is->bSH, MAXPTR, ptr3);
3650     snew(ir->opts.QMmult, nr);
3651     snew(ir->opts.QMcharge, nr);
3652     snew(ir->opts.bSH, nr);
3653
3654     for (i = 0; i < nr; i++)
3655     {
3656         ir->opts.QMmult[i]   = strtol(ptr1[i], NULL, 10);
3657         ir->opts.QMcharge[i] = strtol(ptr2[i], NULL, 10);
3658         ir->opts.bSH[i]      = (gmx_strncasecmp(ptr3[i], "Y", 1) == 0);
3659     }
3660
3661     nCASelec  = str_nelem(is->CASelectrons, MAXPTR, ptr1);
3662     nCASorb   = str_nelem(is->CASorbitals, MAXPTR, ptr2);
3663     snew(ir->opts.CASelectrons, nr);
3664     snew(ir->opts.CASorbitals, nr);
3665     for (i = 0; i < nr; i++)
3666     {
3667         ir->opts.CASelectrons[i] = strtol(ptr1[i], NULL, 10);
3668         ir->opts.CASorbitals[i]  = strtol(ptr2[i], NULL, 10);
3669     }
3670     /* special optimization options */
3671
3672     nbOPT = str_nelem(is->bOPT, MAXPTR, ptr1);
3673     nbTS  = str_nelem(is->bTS, MAXPTR, ptr2);
3674     snew(ir->opts.bOPT, nr);
3675     snew(ir->opts.bTS, nr);
3676     for (i = 0; i < nr; i++)
3677     {
3678         ir->opts.bOPT[i] = (gmx_strncasecmp(ptr1[i], "Y", 1) == 0);
3679         ir->opts.bTS[i]  = (gmx_strncasecmp(ptr2[i], "Y", 1) == 0);
3680     }
3681     nSAon     = str_nelem(is->SAon, MAXPTR, ptr1);
3682     nSAoff    = str_nelem(is->SAoff, MAXPTR, ptr2);
3683     nSAsteps  = str_nelem(is->SAsteps, MAXPTR, ptr3);
3684     snew(ir->opts.SAon, nr);
3685     snew(ir->opts.SAoff, nr);
3686     snew(ir->opts.SAsteps, nr);
3687
3688     for (i = 0; i < nr; i++)
3689     {
3690         ir->opts.SAon[i]    = strtod(ptr1[i], NULL);
3691         ir->opts.SAoff[i]   = strtod(ptr2[i], NULL);
3692         ir->opts.SAsteps[i] = strtol(ptr3[i], NULL, 10);
3693     }
3694     /* end of QMMM input */
3695
3696     if (bVerbose)
3697     {
3698         for (i = 0; (i < egcNR); i++)
3699         {
3700             fprintf(stderr, "%-16s has %d element(s):", gtypes[i], groups->grps[i].nr);
3701             for (j = 0; (j < groups->grps[i].nr); j++)
3702             {
3703                 fprintf(stderr, " %s", *(groups->grpname[groups->grps[i].nm_ind[j]]));
3704             }
3705             fprintf(stderr, "\n");
3706         }
3707     }
3708
3709     nr = groups->grps[egcENER].nr;
3710     snew(ir->opts.egp_flags, nr*nr);
3711
3712     bExcl = do_egp_flag(ir, groups, "energygrp-excl", is->egpexcl, EGP_EXCL);
3713     if (bExcl && ir->cutoff_scheme == ecutsVERLET)
3714     {
3715         warning_error(wi, "Energy group exclusions are not (yet) implemented for the Verlet scheme");
3716     }
3717     if (bExcl && EEL_FULL(ir->coulombtype))
3718     {
3719         warning(wi, "Can not exclude the lattice Coulomb energy between energy groups");
3720     }
3721
3722     bTable = do_egp_flag(ir, groups, "energygrp-table", is->egptable, EGP_TABLE);
3723     if (bTable && !(ir->vdwtype == evdwUSER) &&
3724         !(ir->coulombtype == eelUSER) && !(ir->coulombtype == eelPMEUSER) &&
3725         !(ir->coulombtype == eelPMEUSERSWITCH))
3726     {
3727         gmx_fatal(FARGS, "Can only have energy group pair tables in combination with user tables for VdW and/or Coulomb");
3728     }
3729
3730     decode_cos(is->efield_x, &(ir->ex[XX]));
3731     decode_cos(is->efield_xt, &(ir->et[XX]));
3732     decode_cos(is->efield_y, &(ir->ex[YY]));
3733     decode_cos(is->efield_yt, &(ir->et[YY]));
3734     decode_cos(is->efield_z, &(ir->ex[ZZ]));
3735     decode_cos(is->efield_zt, &(ir->et[ZZ]));
3736
3737     if (ir->bAdress)
3738     {
3739         do_adress_index(ir->adress, groups, gnames, &(ir->opts), wi);
3740     }
3741
3742     for (i = 0; (i < grps->nr); i++)
3743     {
3744         sfree(gnames[i]);
3745     }
3746     sfree(gnames);
3747     done_blocka(grps);
3748     sfree(grps);
3749
3750 }
3751
3752
3753
3754 static void check_disre(gmx_mtop_t *mtop)
3755 {
3756     gmx_ffparams_t *ffparams;
3757     t_functype     *functype;
3758     t_iparams      *ip;
3759     int             i, ndouble, ftype;
3760     int             label, old_label;
3761
3762     if (gmx_mtop_ftype_count(mtop, F_DISRES) > 0)
3763     {
3764         ffparams  = &mtop->ffparams;
3765         functype  = ffparams->functype;
3766         ip        = ffparams->iparams;
3767         ndouble   = 0;
3768         old_label = -1;
3769         for (i = 0; i < ffparams->ntypes; i++)
3770         {
3771             ftype = functype[i];
3772             if (ftype == F_DISRES)
3773             {
3774                 label = ip[i].disres.label;
3775                 if (label == old_label)
3776                 {
3777                     fprintf(stderr, "Distance restraint index %d occurs twice\n", label);
3778                     ndouble++;
3779                 }
3780                 old_label = label;
3781             }
3782         }
3783         if (ndouble > 0)
3784         {
3785             gmx_fatal(FARGS, "Found %d double distance restraint indices,\n"
3786                       "probably the parameters for multiple pairs in one restraint "
3787                       "are not identical\n", ndouble);
3788         }
3789     }
3790 }
3791
3792 static gmx_bool absolute_reference(t_inputrec *ir, gmx_mtop_t *sys,
3793                                    gmx_bool posres_only,
3794                                    ivec AbsRef)
3795 {
3796     int                  d, g, i;
3797     gmx_mtop_ilistloop_t iloop;
3798     t_ilist             *ilist;
3799     int                  nmol;
3800     t_iparams           *pr;
3801
3802     clear_ivec(AbsRef);
3803
3804     if (!posres_only)
3805     {
3806         /* Check the COM */
3807         for (d = 0; d < DIM; d++)
3808         {
3809             AbsRef[d] = (d < ndof_com(ir) ? 0 : 1);
3810         }
3811         /* Check for freeze groups */
3812         for (g = 0; g < ir->opts.ngfrz; g++)
3813         {
3814             for (d = 0; d < DIM; d++)
3815             {
3816                 if (ir->opts.nFreeze[g][d] != 0)
3817                 {
3818                     AbsRef[d] = 1;
3819                 }
3820             }
3821         }
3822     }
3823
3824     /* Check for position restraints */
3825     iloop = gmx_mtop_ilistloop_init(sys);
3826     while (gmx_mtop_ilistloop_next(iloop, &ilist, &nmol))
3827     {
3828         if (nmol > 0 &&
3829             (AbsRef[XX] == 0 || AbsRef[YY] == 0 || AbsRef[ZZ] == 0))
3830         {
3831             for (i = 0; i < ilist[F_POSRES].nr; i += 2)
3832             {
3833                 pr = &sys->ffparams.iparams[ilist[F_POSRES].iatoms[i]];
3834                 for (d = 0; d < DIM; d++)
3835                 {
3836                     if (pr->posres.fcA[d] != 0)
3837                     {
3838                         AbsRef[d] = 1;
3839                     }
3840                 }
3841             }
3842             for (i = 0; i < ilist[F_FBPOSRES].nr; i += 2)
3843             {
3844                 /* Check for flat-bottom posres */
3845                 pr = &sys->ffparams.iparams[ilist[F_FBPOSRES].iatoms[i]];
3846                 if (pr->fbposres.k != 0)
3847                 {
3848                     switch (pr->fbposres.geom)
3849                     {
3850                         case efbposresSPHERE:
3851                             AbsRef[XX] = AbsRef[YY] = AbsRef[ZZ] = 1;
3852                             break;
3853                         case efbposresCYLINDERX:
3854                             AbsRef[YY] = AbsRef[ZZ] = 1;
3855                             break;
3856                         case efbposresCYLINDERY:
3857                             AbsRef[XX] = AbsRef[ZZ] = 1;
3858                             break;
3859                         case efbposresCYLINDER:
3860                         /* efbposres is a synonym for efbposresCYLINDERZ for backwards compatibility */
3861                         case efbposresCYLINDERZ:
3862                             AbsRef[XX] = AbsRef[YY] = 1;
3863                             break;
3864                         case efbposresX: /* d=XX */
3865                         case efbposresY: /* d=YY */
3866                         case efbposresZ: /* d=ZZ */
3867                             d         = pr->fbposres.geom - efbposresX;
3868                             AbsRef[d] = 1;
3869                             break;
3870                         default:
3871                             gmx_fatal(FARGS, " Invalid geometry for flat-bottom position restraint.\n"
3872                                       "Expected nr between 1 and %d. Found %d\n", efbposresNR-1,
3873                                       pr->fbposres.geom);
3874                     }
3875                 }
3876             }
3877         }
3878     }
3879
3880     return (AbsRef[XX] != 0 && AbsRef[YY] != 0 && AbsRef[ZZ] != 0);
3881 }
3882
3883 static void
3884 check_combination_rule_differences(const gmx_mtop_t *mtop, int state,
3885                                    gmx_bool *bC6ParametersWorkWithGeometricRules,
3886                                    gmx_bool *bC6ParametersWorkWithLBRules,
3887                                    gmx_bool *bLBRulesPossible)
3888 {
3889     int           ntypes, tpi, tpj, thisLBdiff, thisgeomdiff;
3890     int          *typecount;
3891     real          tol;
3892     double        geometricdiff, LBdiff;
3893     double        c6i, c6j, c12i, c12j;
3894     double        c6, c6_geometric, c6_LB;
3895     double        sigmai, sigmaj, epsi, epsj;
3896     gmx_bool      bCanDoLBRules, bCanDoGeometricRules;
3897     const char   *ptr;
3898
3899     /* A tolerance of 1e-5 seems reasonable for (possibly hand-typed)
3900      * force-field floating point parameters.
3901      */
3902     tol = 1e-5;
3903     ptr = getenv("GMX_LJCOMB_TOL");
3904     if (ptr != NULL)
3905     {
3906         double dbl;
3907
3908         sscanf(ptr, "%lf", &dbl);
3909         tol = dbl;
3910     }
3911
3912     *bC6ParametersWorkWithLBRules         = TRUE;
3913     *bC6ParametersWorkWithGeometricRules  = TRUE;
3914     bCanDoLBRules                         = TRUE;
3915     bCanDoGeometricRules                  = TRUE;
3916     ntypes                                = mtop->ffparams.atnr;
3917     snew(typecount, ntypes);
3918     gmx_mtop_count_atomtypes(mtop, state, typecount);
3919     geometricdiff           = LBdiff = 0.0;
3920     *bLBRulesPossible       = TRUE;
3921     for (tpi = 0; tpi < ntypes; ++tpi)
3922     {
3923         c6i  = mtop->ffparams.iparams[(ntypes + 1) * tpi].lj.c6;
3924         c12i = mtop->ffparams.iparams[(ntypes + 1) * tpi].lj.c12;
3925         for (tpj = tpi; tpj < ntypes; ++tpj)
3926         {
3927             c6j          = mtop->ffparams.iparams[(ntypes + 1) * tpj].lj.c6;
3928             c12j         = mtop->ffparams.iparams[(ntypes + 1) * tpj].lj.c12;
3929             c6           = mtop->ffparams.iparams[ntypes * tpi + tpj].lj.c6;
3930             c6_geometric = sqrt(c6i * c6j);
3931             if (!gmx_numzero(c6_geometric))
3932             {
3933                 if (!gmx_numzero(c12i) && !gmx_numzero(c12j))
3934                 {
3935                     sigmai   = pow(c12i / c6i, 1.0/6.0);
3936                     sigmaj   = pow(c12j / c6j, 1.0/6.0);
3937                     epsi     = c6i * c6i /(4.0 * c12i);
3938                     epsj     = c6j * c6j /(4.0 * c12j);
3939                     c6_LB    = 4.0 * pow(epsi * epsj, 1.0/2.0) * pow(0.5 * (sigmai + sigmaj), 6);
3940                 }
3941                 else
3942                 {
3943                     *bLBRulesPossible = FALSE;
3944                     c6_LB             = c6_geometric;
3945                 }
3946                 bCanDoLBRules = gmx_within_tol(c6_LB, c6, tol);
3947             }
3948
3949             if (FALSE == bCanDoLBRules)
3950             {
3951                 *bC6ParametersWorkWithLBRules = FALSE;
3952             }
3953
3954             bCanDoGeometricRules = gmx_within_tol(c6_geometric, c6, tol);
3955
3956             if (FALSE == bCanDoGeometricRules)
3957             {
3958                 *bC6ParametersWorkWithGeometricRules = FALSE;
3959             }
3960         }
3961     }
3962     sfree(typecount);
3963 }
3964
3965 static void
3966 check_combination_rules(const t_inputrec *ir, const gmx_mtop_t *mtop,
3967                         warninp_t wi)
3968 {
3969     char     err_buf[256];
3970     gmx_bool bLBRulesPossible, bC6ParametersWorkWithGeometricRules, bC6ParametersWorkWithLBRules;
3971
3972     check_combination_rule_differences(mtop, 0,
3973                                        &bC6ParametersWorkWithGeometricRules,
3974                                        &bC6ParametersWorkWithLBRules,
3975                                        &bLBRulesPossible);
3976     if (ir->ljpme_combination_rule == eljpmeLB)
3977     {
3978         if (FALSE == bC6ParametersWorkWithLBRules || FALSE == bLBRulesPossible)
3979         {
3980             warning(wi, "You are using arithmetic-geometric combination rules "
3981                     "in LJ-PME, but your non-bonded C6 parameters do not "
3982                     "follow these rules.");
3983         }
3984     }
3985     else
3986     {
3987         if (FALSE == bC6ParametersWorkWithGeometricRules)
3988         {
3989             if (ir->eDispCorr != edispcNO)
3990             {
3991                 warning_note(wi, "You are using geometric combination rules in "
3992                              "LJ-PME, but your non-bonded C6 parameters do "
3993                              "not follow these rules. "
3994                              "This will introduce very small errors in the forces and energies in "
3995                              "your simulations. Dispersion correction will correct total energy "
3996                              "and/or pressure for isotropic systems, but not forces or surface tensions.");
3997             }
3998             else
3999             {
4000                 warning_note(wi, "You are using geometric combination rules in "
4001                              "LJ-PME, but your non-bonded C6 parameters do "
4002                              "not follow these rules. "
4003                              "This will introduce very small errors in the forces and energies in "
4004                              "your simulations. If your system is homogeneous, consider using dispersion correction "
4005                              "for the total energy and pressure.");
4006             }
4007         }
4008     }
4009 }
4010
4011 void triple_check(const char *mdparin, t_inputrec *ir, gmx_mtop_t *sys,
4012                   warninp_t wi)
4013 {
4014     char                      err_buf[STRLEN];
4015     int                       i, m, c, nmol, npct;
4016     gmx_bool                  bCharge, bAcc;
4017     real                      gdt_max, *mgrp, mt;
4018     rvec                      acc;
4019     gmx_mtop_atomloop_block_t aloopb;
4020     gmx_mtop_atomloop_all_t   aloop;
4021     t_atom                   *atom;
4022     ivec                      AbsRef;
4023     char                      warn_buf[STRLEN];
4024
4025     set_warning_line(wi, mdparin, -1);
4026
4027     if (ir->cutoff_scheme == ecutsVERLET &&
4028         ir->verletbuf_tol > 0 &&
4029         ir->nstlist > 1 &&
4030         ((EI_MD(ir->eI) || EI_SD(ir->eI)) &&
4031          (ir->etc == etcVRESCALE || ir->etc == etcBERENDSEN)))
4032     {
4033         /* Check if a too small Verlet buffer might potentially
4034          * cause more drift than the thermostat can couple off.
4035          */
4036         /* Temperature error fraction for warning and suggestion */
4037         const real T_error_warn    = 0.002;
4038         const real T_error_suggest = 0.001;
4039         /* For safety: 2 DOF per atom (typical with constraints) */
4040         const real nrdf_at         = 2;
4041         real       T, tau, max_T_error;
4042         int        i;
4043
4044         T   = 0;
4045         tau = 0;
4046         for (i = 0; i < ir->opts.ngtc; i++)
4047         {
4048             T   = max(T, ir->opts.ref_t[i]);
4049             tau = max(tau, ir->opts.tau_t[i]);
4050         }
4051         if (T > 0)
4052         {
4053             /* This is a worst case estimate of the temperature error,
4054              * assuming perfect buffer estimation and no cancelation
4055              * of errors. The factor 0.5 is because energy distributes
4056              * equally over Ekin and Epot.
4057              */
4058             max_T_error = 0.5*tau*ir->verletbuf_tol/(nrdf_at*BOLTZ*T);
4059             if (max_T_error > T_error_warn)
4060             {
4061                 sprintf(warn_buf, "With a verlet-buffer-tolerance of %g kJ/mol/ps, a reference temperature of %g and a tau_t of %g, your temperature might be off by up to %.1f%%. To ensure the error is below %.1f%%, decrease verlet-buffer-tolerance to %.0e or decrease tau_t.",
4062                         ir->verletbuf_tol, T, tau,
4063                         100*max_T_error,
4064                         100*T_error_suggest,
4065                         ir->verletbuf_tol*T_error_suggest/max_T_error);
4066                 warning(wi, warn_buf);
4067             }
4068         }
4069     }
4070
4071     if (ETC_ANDERSEN(ir->etc))
4072     {
4073         int i;
4074
4075         for (i = 0; i < ir->opts.ngtc; i++)
4076         {
4077             sprintf(err_buf, "all tau_t must currently be equal using Andersen temperature control, violated for group %d", i);
4078             CHECK(ir->opts.tau_t[0] != ir->opts.tau_t[i]);
4079             sprintf(err_buf, "all tau_t must be postive using Andersen temperature control, tau_t[%d]=%10.6f",
4080                     i, ir->opts.tau_t[i]);
4081             CHECK(ir->opts.tau_t[i] < 0);
4082         }
4083
4084         for (i = 0; i < ir->opts.ngtc; i++)
4085         {
4086             int nsteps = (int)(ir->opts.tau_t[i]/ir->delta_t);
4087             sprintf(err_buf, "tau_t/delta_t for group %d for temperature control method %s must be a multiple of nstcomm (%d), as velocities of atoms in coupled groups are randomized every time step. The input tau_t (%8.3f) leads to %d steps per randomization", i, etcoupl_names[ir->etc], ir->nstcomm, ir->opts.tau_t[i], nsteps);
4088             CHECK((nsteps % ir->nstcomm) && (ir->etc == etcANDERSENMASSIVE));
4089         }
4090     }
4091
4092     if (EI_DYNAMICS(ir->eI) && !EI_SD(ir->eI) && ir->eI != eiBD &&
4093         ir->comm_mode == ecmNO &&
4094         !(absolute_reference(ir, sys, FALSE, AbsRef) || ir->nsteps <= 10) &&
4095         !ETC_ANDERSEN(ir->etc))
4096     {
4097         warning(wi, "You are not using center of mass motion removal (mdp option comm-mode), numerical rounding errors can lead to build up of kinetic energy of the center of mass");
4098     }
4099
4100     /* Check for pressure coupling with absolute position restraints */
4101     if (ir->epc != epcNO && ir->refcoord_scaling == erscNO)
4102     {
4103         absolute_reference(ir, sys, TRUE, AbsRef);
4104         {
4105             for (m = 0; m < DIM; m++)
4106             {
4107                 if (AbsRef[m] && norm2(ir->compress[m]) > 0)
4108                 {
4109                     warning(wi, "You are using pressure coupling with absolute position restraints, this will give artifacts. Use the refcoord_scaling option.");
4110                     break;
4111                 }
4112             }
4113         }
4114     }
4115
4116     bCharge = FALSE;
4117     aloopb  = gmx_mtop_atomloop_block_init(sys);
4118     while (gmx_mtop_atomloop_block_next(aloopb, &atom, &nmol))
4119     {
4120         if (atom->q != 0 || atom->qB != 0)
4121         {
4122             bCharge = TRUE;
4123         }
4124     }
4125
4126     if (!bCharge)
4127     {
4128         if (EEL_FULL(ir->coulombtype))
4129         {
4130             sprintf(err_buf,
4131                     "You are using full electrostatics treatment %s for a system without charges.\n"
4132                     "This costs a lot of performance for just processing zeros, consider using %s instead.\n",
4133                     EELTYPE(ir->coulombtype), EELTYPE(eelCUT));
4134             warning(wi, err_buf);
4135         }
4136     }
4137     else
4138     {
4139         if (ir->coulombtype == eelCUT && ir->rcoulomb > 0 && !ir->implicit_solvent)
4140         {
4141             sprintf(err_buf,
4142                     "You are using a plain Coulomb cut-off, which might produce artifacts.\n"
4143                     "You might want to consider using %s electrostatics.\n",
4144                     EELTYPE(eelPME));
4145             warning_note(wi, err_buf);
4146         }
4147     }
4148
4149     /* Check if combination rules used in LJ-PME are the same as in the force field */
4150     if (EVDW_PME(ir->vdwtype))
4151     {
4152         check_combination_rules(ir, sys, wi);
4153     }
4154
4155     /* Generalized reaction field */
4156     if (ir->opts.ngtc == 0)
4157     {
4158         sprintf(err_buf, "No temperature coupling while using coulombtype %s",
4159                 eel_names[eelGRF]);
4160         CHECK(ir->coulombtype == eelGRF);
4161     }
4162     else
4163     {
4164         sprintf(err_buf, "When using coulombtype = %s"
4165                 " ref-t for temperature coupling should be > 0",
4166                 eel_names[eelGRF]);
4167         CHECK((ir->coulombtype == eelGRF) && (ir->opts.ref_t[0] <= 0));
4168     }
4169
4170     if (ir->eI == eiSD2)
4171     {
4172         sprintf(warn_buf, "The stochastic dynamics integrator %s is deprecated, since\n"
4173                 "it is slower than integrator %s and is slightly less accurate\n"
4174                 "with constraints. Use the %s integrator.",
4175                 ei_names[ir->eI], ei_names[eiSD1], ei_names[eiSD1]);
4176         warning_note(wi, warn_buf);
4177     }
4178
4179     bAcc = FALSE;
4180     for (i = 0; (i < sys->groups.grps[egcACC].nr); i++)
4181     {
4182         for (m = 0; (m < DIM); m++)
4183         {
4184             if (fabs(ir->opts.acc[i][m]) > 1e-6)
4185             {
4186                 bAcc = TRUE;
4187             }
4188         }
4189     }
4190     if (bAcc)
4191     {
4192         clear_rvec(acc);
4193         snew(mgrp, sys->groups.grps[egcACC].nr);
4194         aloop = gmx_mtop_atomloop_all_init(sys);
4195         while (gmx_mtop_atomloop_all_next(aloop, &i, &atom))
4196         {
4197             mgrp[ggrpnr(&sys->groups, egcACC, i)] += atom->m;
4198         }
4199         mt = 0.0;
4200         for (i = 0; (i < sys->groups.grps[egcACC].nr); i++)
4201         {
4202             for (m = 0; (m < DIM); m++)
4203             {
4204                 acc[m] += ir->opts.acc[i][m]*mgrp[i];
4205             }
4206             mt += mgrp[i];
4207         }
4208         for (m = 0; (m < DIM); m++)
4209         {
4210             if (fabs(acc[m]) > 1e-6)
4211             {
4212                 const char *dim[DIM] = { "X", "Y", "Z" };
4213                 fprintf(stderr,
4214                         "Net Acceleration in %s direction, will %s be corrected\n",
4215                         dim[m], ir->nstcomm != 0 ? "" : "not");
4216                 if (ir->nstcomm != 0 && m < ndof_com(ir))
4217                 {
4218                     acc[m] /= mt;
4219                     for (i = 0; (i < sys->groups.grps[egcACC].nr); i++)
4220                     {
4221                         ir->opts.acc[i][m] -= acc[m];
4222                     }
4223                 }
4224             }
4225         }
4226         sfree(mgrp);
4227     }
4228
4229     if (ir->efep != efepNO && ir->fepvals->sc_alpha != 0 &&
4230         !gmx_within_tol(sys->ffparams.reppow, 12.0, 10*GMX_DOUBLE_EPS))
4231     {
4232         gmx_fatal(FARGS, "Soft-core interactions are only supported with VdW repulsion power 12");
4233     }
4234
4235     if (ir->ePull != epullNO)
4236     {
4237         gmx_bool bPullAbsoluteRef;
4238
4239         bPullAbsoluteRef = FALSE;
4240         for (i = 0; i < ir->pull->ncoord; i++)
4241         {
4242             bPullAbsoluteRef = bPullAbsoluteRef ||
4243                 ir->pull->coord[i].group[0] == 0 ||
4244                 ir->pull->coord[i].group[1] == 0;
4245         }
4246         if (bPullAbsoluteRef)
4247         {
4248             absolute_reference(ir, sys, FALSE, AbsRef);
4249             for (m = 0; m < DIM; m++)
4250             {
4251                 if (ir->pull->dim[m] && !AbsRef[m])
4252                 {
4253                     warning(wi, "You are using an absolute reference for pulling, but the rest of the system does not have an absolute reference. This will lead to artifacts.");
4254                     break;
4255                 }
4256             }
4257         }
4258
4259         if (ir->pull->eGeom == epullgDIRPBC)
4260         {
4261             for (i = 0; i < 3; i++)
4262             {
4263                 for (m = 0; m <= i; m++)
4264                 {
4265                     if ((ir->epc != epcNO && ir->compress[i][m] != 0) ||
4266                         ir->deform[i][m] != 0)
4267                     {
4268                         for (c = 0; c < ir->pull->ncoord; c++)
4269                         {
4270                             if (ir->pull->coord[c].vec[m] != 0)
4271                             {
4272                                 gmx_fatal(FARGS, "Can not have dynamic box while using pull geometry '%s' (dim %c)", EPULLGEOM(ir->pull->eGeom), 'x'+m);
4273                             }
4274                         }
4275                     }
4276                 }
4277             }
4278         }
4279     }
4280
4281     check_disre(sys);
4282 }
4283
4284 void double_check(t_inputrec *ir, matrix box,
4285                   gmx_bool bHasNormalConstraints,
4286                   gmx_bool bHasAnyConstraints,
4287                   warninp_t wi)
4288 {
4289     real        min_size;
4290     gmx_bool    bTWIN;
4291     char        warn_buf[STRLEN];
4292     const char *ptr;
4293
4294     ptr = check_box(ir->ePBC, box);
4295     if (ptr)
4296     {
4297         warning_error(wi, ptr);
4298     }
4299
4300     if (bHasNormalConstraints && ir->eConstrAlg == econtSHAKE)
4301     {
4302         if (ir->shake_tol <= 0.0)
4303         {
4304             sprintf(warn_buf, "ERROR: shake-tol must be > 0 instead of %g\n",
4305                     ir->shake_tol);
4306             warning_error(wi, warn_buf);
4307         }
4308
4309         if (IR_TWINRANGE(*ir) && ir->nstlist > 1)
4310         {
4311             sprintf(warn_buf, "With twin-range cut-off's and SHAKE the virial and the pressure are incorrect.");
4312             if (ir->epc == epcNO)
4313             {
4314                 warning(wi, warn_buf);
4315             }
4316             else
4317             {
4318                 warning_error(wi, warn_buf);
4319             }
4320         }
4321     }
4322
4323     if ( (ir->eConstrAlg == econtLINCS) && bHasNormalConstraints)
4324     {
4325         /* If we have Lincs constraints: */
4326         if (ir->eI == eiMD && ir->etc == etcNO &&
4327             ir->eConstrAlg == econtLINCS && ir->nLincsIter == 1)
4328         {
4329             sprintf(warn_buf, "For energy conservation with LINCS, lincs_iter should be 2 or larger.\n");
4330             warning_note(wi, warn_buf);
4331         }
4332
4333         if ((ir->eI == eiCG || ir->eI == eiLBFGS) && (ir->nProjOrder < 8))
4334         {
4335             sprintf(warn_buf, "For accurate %s with LINCS constraints, lincs-order should be 8 or more.", ei_names[ir->eI]);
4336             warning_note(wi, warn_buf);
4337         }
4338         if (ir->epc == epcMTTK)
4339         {
4340             warning_error(wi, "MTTK not compatible with lincs -- use shake instead.");
4341         }
4342     }
4343
4344     if (bHasAnyConstraints && ir->epc == epcMTTK)
4345     {
4346         warning_error(wi, "Constraints are not implemented with MTTK pressure control.");
4347     }
4348
4349     if (ir->LincsWarnAngle > 90.0)
4350     {
4351         sprintf(warn_buf, "lincs-warnangle can not be larger than 90 degrees, setting it to 90.\n");
4352         warning(wi, warn_buf);
4353         ir->LincsWarnAngle = 90.0;
4354     }
4355
4356     if (ir->ePBC != epbcNONE)
4357     {
4358         if (ir->nstlist == 0)
4359         {
4360             warning(wi, "With nstlist=0 atoms are only put into the box at step 0, therefore drifting atoms might cause the simulation to crash.");
4361         }
4362         bTWIN = (ir->rlistlong > ir->rlist);
4363         if (ir->ns_type == ensGRID)
4364         {
4365             if (sqr(ir->rlistlong) >= max_cutoff2(ir->ePBC, box))
4366             {
4367                 sprintf(warn_buf, "ERROR: The cut-off length is longer than half the shortest box vector or longer than the smallest box diagonal element. Increase the box size or decrease %s.\n",
4368                         bTWIN ? (ir->rcoulomb == ir->rlistlong ? "rcoulomb" : "rvdw") : "rlist");
4369                 warning_error(wi, warn_buf);
4370             }
4371         }
4372         else
4373         {
4374             min_size = min(box[XX][XX], min(box[YY][YY], box[ZZ][ZZ]));
4375             if (2*ir->rlistlong >= min_size)
4376             {
4377                 sprintf(warn_buf, "ERROR: One of the box lengths is smaller than twice the cut-off length. Increase the box size or decrease rlist.");
4378                 warning_error(wi, warn_buf);
4379                 if (TRICLINIC(box))
4380                 {
4381                     fprintf(stderr, "Grid search might allow larger cut-off's than simple search with triclinic boxes.");
4382                 }
4383             }
4384         }
4385     }
4386 }
4387
4388 void check_chargegroup_radii(const gmx_mtop_t *mtop, const t_inputrec *ir,
4389                              rvec *x,
4390                              warninp_t wi)
4391 {
4392     real rvdw1, rvdw2, rcoul1, rcoul2;
4393     char warn_buf[STRLEN];
4394
4395     calc_chargegroup_radii(mtop, x, &rvdw1, &rvdw2, &rcoul1, &rcoul2);
4396
4397     if (rvdw1 > 0)
4398     {
4399         printf("Largest charge group radii for Van der Waals: %5.3f, %5.3f nm\n",
4400                rvdw1, rvdw2);
4401     }
4402     if (rcoul1 > 0)
4403     {
4404         printf("Largest charge group radii for Coulomb:       %5.3f, %5.3f nm\n",
4405                rcoul1, rcoul2);
4406     }
4407
4408     if (ir->rlist > 0)
4409     {
4410         if (rvdw1  + rvdw2  > ir->rlist ||
4411             rcoul1 + rcoul2 > ir->rlist)
4412         {
4413             sprintf(warn_buf,
4414                     "The sum of the two largest charge group radii (%f) "
4415                     "is larger than rlist (%f)\n",
4416                     max(rvdw1+rvdw2, rcoul1+rcoul2), ir->rlist);
4417             warning(wi, warn_buf);
4418         }
4419         else
4420         {
4421             /* Here we do not use the zero at cut-off macro,
4422              * since user defined interactions might purposely
4423              * not be zero at the cut-off.
4424              */
4425             if (ir_vdw_is_zero_at_cutoff(ir) &&
4426                 rvdw1 + rvdw2 > ir->rlistlong - ir->rvdw)
4427             {
4428                 sprintf(warn_buf, "The sum of the two largest charge group "
4429                         "radii (%f) is larger than %s (%f) - rvdw (%f).\n"
4430                         "With exact cut-offs, better performance can be "
4431                         "obtained with cutoff-scheme = %s, because it "
4432                         "does not use charge groups at all.",
4433                         rvdw1+rvdw2,
4434                         ir->rlistlong > ir->rlist ? "rlistlong" : "rlist",
4435                         ir->rlistlong, ir->rvdw,
4436                         ecutscheme_names[ecutsVERLET]);
4437                 if (ir_NVE(ir))
4438                 {
4439                     warning(wi, warn_buf);
4440                 }
4441                 else
4442                 {
4443                     warning_note(wi, warn_buf);
4444                 }
4445             }
4446             if (ir_coulomb_is_zero_at_cutoff(ir) &&
4447                 rcoul1 + rcoul2 > ir->rlistlong - ir->rcoulomb)
4448             {
4449                 sprintf(warn_buf, "The sum of the two largest charge group radii (%f) is larger than %s (%f) - rcoulomb (%f).\n"
4450                         "With exact cut-offs, better performance can be obtained with cutoff-scheme = %s, because it does not use charge groups at all.",
4451                         rcoul1+rcoul2,
4452                         ir->rlistlong > ir->rlist ? "rlistlong" : "rlist",
4453                         ir->rlistlong, ir->rcoulomb,
4454                         ecutscheme_names[ecutsVERLET]);
4455                 if (ir_NVE(ir))
4456                 {
4457                     warning(wi, warn_buf);
4458                 }
4459                 else
4460                 {
4461                     warning_note(wi, warn_buf);
4462                 }
4463             }
4464         }
4465     }
4466 }