Merge branch release-4-6
[alexxy/gromacs.git] / src / gromacs / legacyheaders / sim_util.h
1 /*
2  *
3  *                This source code is part of
4  *
5  *                 G   R   O   M   A   C   S
6  *
7  *          GROningen MAchine for Chemical Simulations
8  *
9  *                        VERSION 3.2.0
10  * Written by David van der Spoel, Erik Lindahl, Berk Hess, and others.
11  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
12  * Copyright (c) 2001-2004, The GROMACS development team,
13  * check out http://www.gromacs.org for more information.
14
15  * This program is free software; you can redistribute it and/or
16  * modify it under the terms of the GNU General Public License
17  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
18  * of the License, or (at your option) any later version.
19  *
20  * If you want to redistribute modifications, please consider that
21  * scientific software is very special. Version control is crucial -
22  * bugs must be traceable. We will be happy to consider code for
23  * inclusion in the official distribution, but derived work must not
24  * be called official GROMACS. Details are found in the README & COPYING
25  * files - if they are missing, get the official version at www.gromacs.org.
26  *
27  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
28  * the papers on the package - you can find them in the top README file.
29  *
30  * For more info, check our website at http://www.gromacs.org
31  *
32  * And Hey:
33  * Gromacs Runs On Most of All Computer Systems
34  */
35
36 #ifndef _sim_util_h
37 #define _sim_util_h
38
39 #include <time.h>
40 #include "typedefs.h"
41 #include "enxio.h"
42 #include "mdebin.h"
43 #include "update.h"
44 #include "vcm.h"
45
46 #ifdef __cplusplus
47 extern "C" {
48 #endif
49
50 typedef struct {
51     t_fileio   *fp_trn;
52     t_fileio   *fp_xtc;
53     int         xtc_prec;
54     ener_file_t fp_ene;
55     const char *fn_cpt;
56     gmx_bool    bKeepAndNumCPT;
57     int         eIntegrator;
58     gmx_bool    bExpanded;
59     int         elamstats;
60     int         simulation_part;
61     FILE       *fp_dhdl;
62     FILE       *fp_field;
63 } gmx_mdoutf_t;
64
65 typedef struct gmx_global_stat *gmx_global_stat_t;
66
67 typedef struct {
68     double          real;
69 #ifdef GMX_CRAY_XT3
70     double          proc;
71 #else
72     clock_t         proc;
73 #endif
74     double          realtime;
75     double          proctime;
76     double          time_per_step;
77     double          last;
78     gmx_large_int_t nsteps_done;
79 } gmx_runtime_t;
80
81
82 void do_pbc_first(FILE *log, matrix box, t_forcerec *fr,
83                   t_graph *graph, rvec x[]);
84
85 void do_pbc_first_mtop(FILE *fplog, int ePBC, matrix box,
86                        gmx_mtop_t *mtop, rvec x[]);
87
88 void do_pbc_mtop(FILE *fplog, int ePBC, matrix box,
89                  gmx_mtop_t *mtop, rvec x[]);
90
91
92
93 /* ROUTINES from stat.c */
94 gmx_global_stat_t global_stat_init(t_inputrec *ir);
95
96 void global_stat_destroy(gmx_global_stat_t gs);
97
98 void global_stat(FILE *log, gmx_global_stat_t gs,
99                  t_commrec *cr, gmx_enerdata_t *enerd,
100                  tensor fvir, tensor svir, rvec mu_tot,
101                  t_inputrec *inputrec,
102                  gmx_ekindata_t *ekind,
103                  gmx_constr_t constr, t_vcm *vcm,
104                  int nsig, real *sig,
105                  gmx_mtop_t *top_global, t_state *state_local,
106                  gmx_bool bSumEkinhOld, int flags);
107 /* Communicate statistics over cr->mpi_comm_mysim */
108
109 gmx_mdoutf_t *init_mdoutf(int nfile, const t_filenm fnm[],
110                           int mdrun_flags,
111                           const t_commrec *cr, const t_inputrec *ir,
112                           const output_env_t oenv);
113 /* Returns a pointer to a data structure with all output file pointers
114  * and names required by mdrun.
115  */
116
117 void done_mdoutf(gmx_mdoutf_t *of);
118 /* Close all open output files and free the of pointer */
119
120 #define MDOF_X   (1<<0)
121 #define MDOF_V   (1<<1)
122 #define MDOF_F   (1<<2)
123 #define MDOF_XTC (1<<3)
124 #define MDOF_CPT (1<<4)
125
126 void write_traj(FILE *fplog, t_commrec *cr,
127                 gmx_mdoutf_t *of,
128                 int mdof_flags,
129                 gmx_mtop_t *top_global,
130                 gmx_large_int_t step, double t,
131                 t_state *state_local, t_state *state_global,
132                 rvec *f_local, rvec *f_global,
133                 int *n_xtc, rvec **x_xtc);
134 /* Routine that writes frames to trn, xtc and/or checkpoint.
135  * What is written is determined by the mdof_flags defined above.
136  * Data is collected to the master node only when necessary.
137  */
138
139 int do_per_step(gmx_large_int_t step, gmx_large_int_t nstep);
140 /* Return TRUE if io should be done */
141
142 /* ROUTINES from sim_util.c */
143
144 double gmx_gettime();
145
146 void print_time(FILE *out, gmx_runtime_t *runtime,
147                 gmx_large_int_t step, t_inputrec *ir, t_commrec *cr);
148
149 void runtime_start(gmx_runtime_t *runtime);
150
151 void runtime_end(gmx_runtime_t *runtime);
152
153 void runtime_upd_proc(gmx_runtime_t *runtime);
154 /* The processor time should be updated every once in a while,
155  * since on 32-bit manchines it loops after 72 minutes.
156  */
157
158 void print_date_and_time(FILE *log, int pid, const char *title,
159                          const gmx_runtime_t *runtime);
160
161 void finish_run(FILE *log, t_commrec *cr,
162                 t_inputrec *inputrec,
163                 t_nrnb nrnb[], gmx_wallcycle_t wcycle,
164                 gmx_runtime_t *runtime,
165                 wallclock_gpu_t *gputimes,
166                 gmx_bool bWriteStat);
167
168 void calc_enervirdiff(FILE *fplog, int eDispCorr, t_forcerec *fr);
169
170 void calc_dispcorr(FILE *fplog, t_inputrec *ir, t_forcerec *fr,
171                    gmx_large_int_t step, int natoms,
172                    matrix box, real lambda, tensor pres, tensor virial,
173                    real *prescorr, real *enercorr, real *dvdlcorr);
174
175 void initialize_lambdas(FILE *fplog, t_inputrec *ir, int *fep_state, real *lambda, double *lam0);
176
177 void do_constrain_first(FILE *log, gmx_constr_t constr,
178                         t_inputrec *inputrec, t_mdatoms *md,
179                         t_state *state, t_commrec *cr, t_nrnb *nrnb,
180                         t_forcerec *fr, gmx_localtop_t *top);
181
182 void init_md(FILE *fplog,
183              t_commrec *cr, t_inputrec *ir, const output_env_t oenv,
184              double *t, double *t0,
185              real *lambda, int *fep_state, double *lam0,
186              t_nrnb *nrnb, gmx_mtop_t *mtop,
187              gmx_update_t *upd,
188              int nfile, const t_filenm fnm[],
189              gmx_mdoutf_t **outf, t_mdebin **mdebin,
190              tensor force_vir, tensor shake_vir,
191              rvec mu_tot,
192              gmx_bool *bSimAnn, t_vcm **vcm, unsigned long Flags);
193 /* Routine in sim_util.c */
194
195 #ifdef __cplusplus
196 }
197 #endif
198
199 #endif  /* _sim_util_h */