Merge release-5-0 into master
[alexxy/gromacs.git] / src / gromacs / legacyheaders / mdrun.h
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
38 #ifndef _mdrun_h
39 #define _mdrun_h
40
41 #include <stdio.h>
42 #include <time.h>
43 #include "typedefs.h"
44 #include "network.h"
45 #include "sim_util.h"
46 #include "tgroup.h"
47 #include "mdebin.h"
48 #include "vcm.h"
49 #include "vsite.h"
50 #include "update.h"
51 #include "types/membedt.h"
52 #include "types/globsig.h"
53
54 #include "../fileio/filenm.h"
55 #include "../timing/wallcycle.h"
56
57 #ifdef __cplusplus
58 extern "C" {
59 #endif
60
61 #define MD_POLARISE       (1<<2)
62 #define MD_RERUN          (1<<4)
63 #define MD_RERUN_VSITE    (1<<5)
64 #define MD_SEPPOT         (1<<7)
65 #define MD_DDBONDCHECK    (1<<10)
66 #define MD_DDBONDCOMM     (1<<11)
67 #define MD_CONFOUT        (1<<12)
68 #define MD_REPRODUCIBLE   (1<<13)
69 #define MD_APPENDFILES    (1<<15)
70 #define MD_APPENDFILESSET (1<<21)
71 #define MD_KEEPANDNUMCPT  (1<<16)
72 #define MD_READ_EKIN      (1<<17)
73 #define MD_STARTFROMCPT   (1<<18)
74 #define MD_RESETCOUNTERSHALFWAY (1<<19)
75 #define MD_TUNEPME        (1<<20)
76 #define MD_TESTVERLET     (1<<22)
77 #define MD_IMDWAIT        (1<<23)
78 #define MD_IMDTERM        (1<<24)
79 #define MD_IMDPULL        (1<<25)
80
81 /* The options for the domain decomposition MPI task ordering */
82 enum {
83     ddnoSEL, ddnoINTERLEAVE, ddnoPP_PME, ddnoCARTESIAN, ddnoNR
84 };
85
86 typedef double gmx_integrator_t (FILE *log, t_commrec *cr,
87                                  int nfile, const t_filenm fnm[],
88                                  const output_env_t oenv, gmx_bool bVerbose,
89                                  gmx_bool bCompact, int nstglobalcomm,
90                                  gmx_vsite_t *vsite, gmx_constr_t constr,
91                                  int stepout,
92                                  t_inputrec *inputrec,
93                                  gmx_mtop_t *mtop, t_fcdata *fcd,
94                                  t_state *state,
95                                  t_mdatoms *mdatoms,
96                                  t_nrnb *nrnb, gmx_wallcycle_t wcycle,
97                                  gmx_edsam_t ed,
98                                  t_forcerec *fr,
99                                  int repl_ex_nst, int repl_ex_nex, int repl_ex_seed,
100                                  gmx_membed_t membed,
101                                  real cpt_period, real max_hours,
102                                  const char *deviceOptions,
103                                  int imdport,
104                                  unsigned long Flags,
105                                  gmx_walltime_accounting_t walltime_accounting);
106
107 /* ROUTINES from md.c */
108
109 gmx_integrator_t do_md;
110
111
112 /* ROUTINES from minimize.c */
113
114 gmx_integrator_t do_steep;
115 /* Do steepest descents EM */
116
117 gmx_integrator_t do_cg;
118 /* Do conjugate gradient EM */
119
120 gmx_integrator_t do_lbfgs;
121 /* Do conjugate gradient L-BFGS */
122
123 gmx_integrator_t do_nm;
124 /* Do normal mode analysis */
125
126 /* ROUTINES from tpi.c */
127
128 gmx_integrator_t do_tpi;
129 /* Do test particle insertion */
130
131 void init_npt_masses(t_inputrec *ir, t_state *state, t_extmass *MassQ, gmx_bool bInit);
132
133 void init_expanded_ensemble(gmx_bool bStateFromCP, t_inputrec *ir, df_history_t *dfhist);
134
135 int ExpandedEnsembleDynamics(FILE *log, t_inputrec *ir, gmx_enerdata_t *enerd,
136                              t_state *state, t_extmass *MassQ, int fep_state, df_history_t *dfhist,
137                              gmx_int64_t step,
138                              rvec *v, t_mdatoms *mdatoms);
139
140 void PrintFreeEnergyInfoToFile(FILE *outfile, t_lambda *fep, t_expanded *expand, t_simtemp *simtemp, df_history_t *dfhist,
141                                int fep_state, int frequency, gmx_int64_t step);
142
143 /* check the version */
144 void check_ir_old_tpx_versions(t_commrec *cr, FILE *fplog,
145                                t_inputrec *ir, gmx_mtop_t *mtop);
146
147 /* Allocate and initialize node-local state entries. */
148 void set_state_entries(t_state *state, const t_inputrec *ir);
149
150 /* Broadcast the data for a simulation, and allocate node-specific settings */
151 void init_parallel(t_commrec *cr, t_inputrec *inputrec,
152                    gmx_mtop_t *mtop);
153
154 int mdrunner(gmx_hw_opt_t *hw_opt,
155              FILE *fplog, t_commrec *cr, int nfile,
156              const t_filenm fnm[], const output_env_t oenv, gmx_bool bVerbose,
157              gmx_bool bCompact, int nstglobalcomm, ivec ddxyz, int dd_node_order,
158              real rdd, real rconstr, const char *dddlb_opt, real dlb_scale,
159              const char *ddcsx, const char *ddcsy, const char *ddcsz,
160              const char *nbpu_opt, int nstlist_cmdline,
161              gmx_int64_t nsteps_cmdline, int nstepout, int resetstep,
162              int nmultisim, int repl_ex_nst, int repl_ex_nex,
163              int repl_ex_seed, real pforce, real cpt_period, real max_hours,
164              const char *deviceOptions, int imdport, unsigned long Flags);
165 /* Driver routine, that calls the different methods */
166
167 #ifdef __cplusplus
168 }
169 #endif
170
171 #endif  /* _mdrun_h */