src/gromacs/mdlib/compute_io.cpp

   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) 2012,2014,2015,2017,2018 by the GROMACS development team.
   7  * Copyright (c) 2019,2020,2021, by the GROMACS development team, led by
   8  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   9  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
  10  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
  11  *
  12  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  13  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  14  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  15  * of the License, or (at your option) any later version.
  16  *
  17  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  20  * Lesser General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  23  * License along with GROMACS; if not, see
  24  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  25  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  26  *
  27  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  28  * consider that scientific software is very special. Version
  29  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  30  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  31  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  32  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  33  * official version at http://www.gromacs.org.
  34  *
  35  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  36  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  37  */
  38 #include "gmxpre.h"
  39
  40 #include "compute_io.h"
  41
  42 #include <csignal>
  43 #include <cstdlib>
  44
  45 #include "gromacs/mdtypes/inputrec.h"
  46 #include "gromacs/mdtypes/md_enums.h"
  47 #include "gromacs/mdtypes/pull_params.h"
  48 #include "gromacs/topology/topology.h"
  49
  50 static int div_nsteps(int nsteps, int nst)
  51 {
  52     if (nst > 0)
  53     {
  54         return (1 + nsteps + nst - 1) / nst;
  55     }
  56     else
  57     {
  58         return 0;
  59     }
  60 }
  61
  62 double compute_io(const t_inputrec* ir, int natoms, const SimulationGroups& groups, int nrener, int nrepl)
  63 {
  64
  65     int    nsteps    = ir->nsteps;
  66     int    nxtcatoms = 0;
  67     int    nstx, nstv, nstf, nste, nstlog, nstxtc;
  68     double cio;
  69
  70     nstx   = div_nsteps(nsteps, ir->nstxout);
  71     nstv   = div_nsteps(nsteps, ir->nstvout);
  72     nstf   = div_nsteps(nsteps, ir->nstfout);
  73     nstxtc = div_nsteps(nsteps, ir->nstxout_compressed);
  74     if (ir->nstxout_compressed > 0)
  75     {
  76         for (int i = 0; i < natoms; i++)
  77         {
  78             if (groups.groupNumbers[SimulationAtomGroupType::CompressedPositionOutput].empty()
  79                 || groups.groupNumbers[SimulationAtomGroupType::CompressedPositionOutput][i] == 0)
  80             {
  81                 nxtcatoms++;
  82             }
  83         }
  84     }
  85     nstlog = div_nsteps(nsteps, ir->nstlog);
  86     /* We add 2 for the header */
  87     nste = div_nsteps(2 + nsteps, ir->nstenergy);
  88
  89     cio = 80 * natoms;
  90     cio += (nstx + nstf + nstv) * sizeof(real) * (3.0 * natoms);
  91     cio += nstxtc * (14 * 4 + nxtcatoms * 5.0); /* roughly 5 bytes per atom */
  92     cio += nstlog * (nrener * 16 * 2.0);        /* 16 bytes per energy term plus header */
  93     /* t_energy contains doubles, but real is written to edr */
  94     cio += (1.0 * nste) * nrener * 3 * sizeof(real);
  95
  96     if ((ir->efep != FreeEnergyPerturbationType::No || ir->bSimTemp) && (ir->fepvals->nstdhdl > 0))
  97     {
  98         int ndh    = ir->fepvals->n_lambda;
  99         int ndhdl  = 0;
 100         int nchars = 0;
 101
 102         for (auto i : keysOf(ir->fepvals->separate_dvdl))
 103         {
 104             if (ir->fepvals->separate_dvdl[i])
 105             {
 106                 ndhdl += 1;
 107             }
 108         }
 109
 110         if (ir->fepvals->separate_dhdl_file == SeparateDhdlFile::Yes)
 111         {
 112             nchars = 8 + ndhdl * 8 + ndh * 10; /* time data ~8 chars/entry, dH data ~10 chars/entry */
 113             if (ir->expandedvals->elmcmove > LambdaMoveCalculation::No)
 114             {
 115                 nchars += 5; /* alchemical state */
 116             }
 117
 118             if (ir->fepvals->edHdLPrintEnergy != FreeEnergyPrintEnergy::No)
 119             {
 120                 nchars += 12; /* energy for dhdl */
 121             }
 122             cio += div_nsteps(nsteps, ir->fepvals->nstdhdl) * nchars;
 123         }
 124         else
 125         {
 126             /* dH output to ener.edr: */
 127             if (ir->fepvals->dh_hist_size <= 0)
 128             {
 129                 int ndh_tot = ndh + ndhdl;
 130                 if (ir->expandedvals->elmcmove > LambdaMoveCalculation::No)
 131                 {
 132                     ndh_tot += 1;
 133                 }
 134                 if (ir->fepvals->edHdLPrintEnergy != FreeEnergyPrintEnergy::No)
 135                 {
 136                     ndh_tot += 1;
 137                 }
 138                 /* as data blocks: 1 real per dH point */
 139                 cio += div_nsteps(nsteps, ir->fepvals->nstdhdl) * ndh_tot * sizeof(real);
 140             }
 141             else
 142             {
 143                 /* as histograms: dh_hist_size ints per histogram */
 144                 cio += div_nsteps(nsteps, ir->nstenergy) * sizeof(int) * ir->fepvals->dh_hist_size * ndh;
 145             }
 146         }
 147     }
 148     if (ir->pull != nullptr)
 149     {
 150         cio += div_nsteps(nsteps, ir->pull->nstxout) * 20; /* roughly 20 chars per line */
 151         cio += div_nsteps(nsteps, ir->pull->nstfout) * 20; /* roughly 20 chars per line */
 152     }
 153
 154     return cio * nrepl / (1024 * 1024);
 155 }