src/gromacs/mdlib/forcerec.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) 2013-2020, 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 #ifndef GMX_MDLIB_FORCEREC_H
  38 #define GMX_MDLIB_FORCEREC_H
  39
  40 #include "gromacs/mdlib/force_flags.h"
  41 #include "gromacs/mdlib/tgroup.h"
  42 #include "gromacs/mdlib/vsite.h"
  43 #include "gromacs/mdtypes/forcerec.h"
  44 #include "gromacs/timing/wallcycle.h"
  45 #include "gromacs/utility/arrayref.h"
  46
  47 struct gmx_device_info_t;
  48 struct gmx_hw_info_t;
  49 struct t_commrec;
  50 struct t_fcdata;
  51 struct t_filenm;
  52 struct t_inputrec;
  53 struct gmx_gpu_info_t;
  54 struct gmx_wallcycle;
  55
  56 namespace gmx
  57 {
  58 class MDLogger;
  59 class PhysicalNodeCommunicator;
  60 } // namespace gmx
  61
  62 //! Destroy a forcerec.
  63 void done_forcerec(t_forcerec* fr, int numMolBlocks);
  64
  65 /*! \brief Print the contents of the forcerec to a file
  66  *
  67  * \param[in] fplog The log file to print to
  68  * \param[in] fr    The forcerec structure
  69  */
  70 void pr_forcerec(FILE* fplog, t_forcerec* fr);
  71
  72 /*! \brief Set the number of charge groups and atoms.
  73  *
  74  * The force calculation needs information on which atoms it
  75  * should do work.
  76  * \param[inout] fr                  The forcerec
  77  * \param[in]    natoms_force        Number of atoms to compute force on
  78  * \param[in]    natoms_force_constr Number of atoms involved in constraints
  79  * \param[in]    natoms_f_novirsum   Number of atoms for which
  80  *                                   force is to be compute but no virial
  81  */
  82 void forcerec_set_ranges(t_forcerec* fr, int natoms_force, int natoms_force_constr, int natoms_f_novirsum);
  83
  84 /*! \brief Initiate table constants
  85  *
  86  * Initializes the tables in the interaction constant data structure.
  87  * \param[in] fp   File for debugging output
  88  * \param[in] ic   Structure holding the table constant
  89  */
  90 void init_interaction_const_tables(FILE* fp, interaction_const_t* ic);
  91
  92 /*! \brief Initialize forcerec structure.
  93  *
  94  * \param[in]  fplog              File for printing
  95  * \param[in]  mdlog              File for printing
  96  * \param[out] fr                 The forcerec
  97  * \param[in]  fcd                Force constant data
  98  * \param[in]  ir                 Inputrec structure
  99  * \param[in]  mtop               Molecular topology
 100  * \param[in]  cr                 Communication structures
 101  * \param[in]  box                Simulation box
 102  * \param[in]  tabfn              Table potential file for non-bonded interactions
 103  * \param[in]  tabpfn             Table potential file for pair interactions
 104  * \param[in]  tabbfnm            Table potential files for bonded interactions
 105  * \param[in]  hardwareInfo       Information about hardware
 106  * \param[in]  deviceInfo         Info about GPU device to use for short-ranged work
 107  * \param[in]  useGpuForBonded    Whether bonded interactions will run on a GPU
 108  * \param[in]  pmeOnlyRankUsesGpu Whether there is a PME task on a GPU on a PME-only rank
 109  * \param[in]  print_force        Print forces for atoms with force >= print_force
 110  * \param[out] wcycle             Pointer to cycle counter object
 111  */
 112 void init_forcerec(FILE*                            fplog,
 113                    const gmx::MDLogger&             mdlog,
 114                    t_forcerec*                      fr,
 115                    t_fcdata*                        fcd,
 116                    const t_inputrec*                ir,
 117                    const gmx_mtop_t*                mtop,
 118                    const t_commrec*                 cr,
 119                    matrix                           box,
 120                    const char*                      tabfn,
 121                    const char*                      tabpfn,
 122                    gmx::ArrayRef<const std::string> tabbfnm,
 123                    const gmx_hw_info_t&             hardwareInfo,
 124                    const gmx_device_info_t*         deviceInfo,
 125                    bool                             useGpuForBonded,
 126                    bool                             pmeOnlyRankUsesGpu,
 127                    real                             print_force,
 128                    gmx_wallcycle*                   wcycle);
 129
 130 /*! \brief Check whether molecules are ever distributed over PBC boundaries
 131  *
 132  * Note: This covers only the non-DD case. For DD runs, domdec.h offers an
 133  *       equivalent dd_bonded_molpbc(...) function.
 134  *
 135  * \param[in]  ir                 Inputrec structure
 136  * \param[in]  mtop               Molecular topology
 137  * \param[in]  mdlog              File for printing
 138  */
 139 bool areMoleculesDistributedOverPbc(const t_inputrec& ir, const gmx_mtop_t& mtop, const gmx::MDLogger& mdlog);
 140
 141 /*! \brief Divide exclusions over threads
 142  *
 143  * Set the exclusion load for the local exclusions and possibly threads
 144  * \param[out] fr  The force record
 145  * \param[in]  top The topology
 146  */
 147 void forcerec_set_excl_load(t_forcerec* fr, const gmx_localtop_t* top);
 148
 149 void free_gpu_resources(t_forcerec*                          fr,
 150                         const gmx::PhysicalNodeCommunicator& physicalNodeCommunicator,
 151                         const gmx_gpu_info_t&                gpu_info);
 152
 153 #endif