src/gromacs/legacyheaders/vsite.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 _vsite_h
  39 #define _vsite_h
  40
  41 #include <stdio.h>
  42 #include "typedefs.h"
  43 #include "types/commrec.h"
  44
  45 #ifdef __cplusplus
  46 extern "C" {
  47 #endif
  48
  49 typedef struct {
  50     t_ilist ilist[F_NRE];     /* vsite ilists for this thread            */
  51     rvec    fshift[SHIFTS];   /* fshift accumulation buffer              */
  52     matrix  dxdf;             /* virial dx*df accumulation buffer        */
  53 } gmx_vsite_thread_t;
  54
  55 typedef struct {
  56     gmx_bool            bHaveChargeGroups;    /* Do we have charge groups?               */
  57     int                 n_intercg_vsite;      /* The number of inter charge group vsites */
  58     int                 nvsite_pbc_molt;      /* The array size of vsite_pbc_molt        */
  59     int              ***vsite_pbc_molt;       /* The pbc atoms for intercg vsites        */
  60     int               **vsite_pbc_loc;        /* The local pbc atoms                     */
  61     int                *vsite_pbc_loc_nalloc; /* Sizes of vsite_pbc_loc                  */
  62     int                 nthreads;             /* Number of threads used for vsites       */
  63     gmx_vsite_thread_t *tdata;                /* Thread local vsites and work structs    */
  64     int                *th_ind;               /* Work array                              */
  65     int                 th_ind_nalloc;        /* Size of th_ind                          */
  66 } gmx_vsite_t;
  67
  68 void construct_vsites(gmx_vsite_t *vsite,
  69                       rvec x[],
  70                       real dt, rvec v[],
  71                       t_iparams ip[], t_ilist ilist[],
  72                       int ePBC, gmx_bool bMolPBC,
  73                       t_commrec *cr, matrix box);
  74 /* Create positions of vsite atoms based on surrounding atoms
  75  * for the local system.
  76  * If v is passed, the velocities of the vsites will be calculated
  77  * as the new positions minus the old positions divided by dt,
  78  * thus v should only be passed when the coordinates have been
  79  * updated with a full time step.
  80  * Note that velocitis of vsites are completely irrelevant
  81  * for the integration, they are only useful for analysis.
  82  */
  83
  84 void construct_vsites_mtop(gmx_vsite_t *vsite,
  85                            gmx_mtop_t *mtop, rvec x[]);
  86 /* Create positions of vsite atoms based on surrounding atoms
  87  * for the whole system.
  88  * This function assumes that all molecules are whole.
  89  */
  90
  91 void spread_vsite_f(gmx_vsite_t *vsite,
  92                     rvec x[], rvec f[], rvec *fshift,
  93                     gmx_bool VirCorr, matrix vir,
  94                     t_nrnb *nrnb, t_idef *idef,
  95                     int ePBC, gmx_bool bMolPBC, t_graph *g, matrix box,
  96                     t_commrec *cr);
  97 /* Spread the force operating on the vsite atoms on the surrounding atoms.
  98  * If fshift!=NULL also update the shift forces.
  99  * If VirCorr=TRUE add the virial correction for non-linear vsite constructs
 100  * to vir. This correction is required when the virial is not calculated
 101  * afterwards from the particle position and forces, but in a different way,
 102  * as for instance for the PME mesh contribution.
 103  */
 104
 105 gmx_vsite_t *init_vsite(gmx_mtop_t *mtop, t_commrec *cr,
 106                         gmx_bool bSerial_NoPBC);
 107 /* Initialize the virtual site struct,
 108  * returns NULL when there are no virtual sites.
 109  * bSerial_NoPBC is to generate a simple vsite setup to be
 110  * used only serial (no MPI or thread parallelization) and without pbc;
 111  * this is useful for correction vsites of the initial configuration.
 112  */
 113
 114 void split_vsites_over_threads(const t_ilist   *ilist,
 115                                const t_mdatoms *mdatoms,
 116                                gmx_bool         bLimitRange,
 117                                gmx_vsite_t     *vsite);
 118 /* Divide the vsite work-load over the threads.
 119  * Should be called at the end of the domain decomposition.
 120  */
 121
 122 void set_vsite_top(gmx_vsite_t *vsite, gmx_localtop_t *top, t_mdatoms *md,
 123                    t_commrec *cr);
 124 /* Set some vsite data for runs without domain decomposition.
 125  * Should be called once after init_vsite, before calling other routines.
 126  */
 127
 128 #ifdef __cplusplus
 129 }
 130 #endif
 131
 132 #endif