Merge branch release-4-6 into master
[alexxy/gromacs.git] / src / gromacs / mdlib / init.c
1 /* -*- mode: c; tab-width: 4; indent-tabs-mode: nil; c-basic-offset: 4; c-file-style: "stroustrup"; -*-
2  *
3  *
4  *                This source code is part of
5  *
6  *                 G   R   O   M   A   C   S
7  *
8  *          GROningen MAchine for Chemical Simulations
9  *
10  *                        VERSION 3.2.0
11  * Written by David van der Spoel, Erik Lindahl, Berk Hess, and others.
12  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
13  * Copyright (c) 2001-2004, The GROMACS development team,
14  * check out http://www.gromacs.org for more information.
15
16  * This program is free software; you can redistribute it and/or
17  * modify it under the terms of the GNU General Public License
18  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
19  * of the License, or (at your option) any later version.
20  *
21  * If you want to redistribute modifications, please consider that
22  * scientific software is very special. Version control is crucial -
23  * bugs must be traceable. We will be happy to consider code for
24  * inclusion in the official distribution, but derived work must not
25  * be called official GROMACS. Details are found in the README & COPYING
26  * files - if they are missing, get the official version at www.gromacs.org.
27  *
28  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
29  * the papers on the package - you can find them in the top README file.
30  *
31  * For more info, check our website at http://www.gromacs.org
32  *
33  * And Hey:
34  * GROwing Monsters And Cloning Shrimps
35  */
36 #ifdef HAVE_CONFIG_H
37 #include <config.h>
38 #endif
39
40 #include <stdio.h>
41 #include "typedefs.h"
42 #include "tpxio.h"
43 #include "smalloc.h"
44 #include "vec.h"
45 #include "main.h"
46 #include "mvdata.h"
47 #include "gmx_fatal.h"
48 #include "symtab.h"
49 #include "txtdump.h"
50 #include "mdatoms.h"
51 #include "mdrun.h"
52 #include "statutil.h"
53 #include "names.h"
54 #include "calcgrid.h"
55 #include "gmx_random.h"
56 #include "update.h"
57 #include "mdebin.h"
58
59 #define BUFSIZE 256
60
61 #define NOT_FINISHED(l1, l2) \
62     printf("not finished yet: lines %d .. %d in %s\n", l1, l2, __FILE__)
63
64 static char *int_title(const char *title, int nodeid, char buf[], int size)
65 {
66     sprintf(buf, "%s (%d)", title, nodeid);
67
68     return buf;
69 }
70
71 void set_state_entries(t_state *state, const t_inputrec *ir, int nnodes)
72 {
73     int nnhpres;
74
75     /* The entries in the state in the tpx file might not correspond
76      * with what is needed, so we correct this here.
77      */
78     state->flags = 0;
79     if (ir->efep != efepNO || ir->bExpanded)
80     {
81         state->flags |= (1<<estLAMBDA);
82         state->flags |= (1<<estFEPSTATE);
83     }
84     state->flags |= (1<<estX);
85     if (state->lambda == NULL)
86     {
87         snew(state->lambda, efptNR);
88     }
89     if (state->x == NULL)
90     {
91         snew(state->x, state->nalloc);
92     }
93     if (EI_DYNAMICS(ir->eI))
94     {
95         state->flags |= (1<<estV);
96         if (state->v == NULL)
97         {
98             snew(state->v, state->nalloc);
99         }
100     }
101     if (ir->eI == eiSD2)
102     {
103         state->flags |= (1<<estSDX);
104         if (state->sd_X == NULL)
105         {
106             /* sd_X is not stored in the tpx file, so we need to allocate it */
107             snew(state->sd_X, state->nalloc);
108         }
109     }
110     if (ir->eI == eiCG)
111     {
112         state->flags |= (1<<estCGP);
113         if (state->cg_p == NULL)
114         {
115             /* cg_p is not stored in the tpx file, so we need to allocate it */
116             snew(state->cg_p, state->nalloc);
117         }
118     }
119     if (EI_SD(ir->eI) || ir->eI == eiBD || ir->etc == etcVRESCALE || ETC_ANDERSEN(ir->etc))
120     {
121         state->nrng  = gmx_rng_n();
122         state->nrngi = 1;
123         if (EI_SD(ir->eI) || ir->eI == eiBD || ETC_ANDERSEN(ir->etc))
124         {
125             /* This will be correct later with DD */
126             state->nrng  *= nnodes;
127             state->nrngi *= nnodes;
128         }
129         state->flags |= ((1<<estLD_RNG) | (1<<estLD_RNGI));
130         snew(state->ld_rng, state->nrng);
131         snew(state->ld_rngi, state->nrngi);
132     }
133     else
134     {
135         state->nrng = 0;
136     }
137
138     if (ir->bExpanded)
139     {
140         state->nmcrng  = gmx_rng_n();
141         snew(state->mc_rng, state->nmcrng);
142         snew(state->mc_rngi, 1);
143     }
144
145     state->nnhpres = 0;
146     if (ir->ePBC != epbcNONE)
147     {
148         state->flags |= (1<<estBOX);
149         if (PRESERVE_SHAPE(*ir))
150         {
151             state->flags |= (1<<estBOX_REL);
152         }
153         if ((ir->epc == epcPARRINELLORAHMAN) || (ir->epc == epcMTTK))
154         {
155             state->flags |= (1<<estBOXV);
156         }
157         if (ir->epc != epcNO)
158         {
159             if (IR_NPT_TROTTER(ir) || (IR_NPH_TROTTER(ir)))
160             {
161                 state->nnhpres = 1;
162                 state->flags  |= (1<<estNHPRES_XI);
163                 state->flags  |= (1<<estNHPRES_VXI);
164                 state->flags  |= (1<<estSVIR_PREV);
165                 state->flags  |= (1<<estFVIR_PREV);
166                 state->flags  |= (1<<estVETA);
167                 state->flags  |= (1<<estVOL0);
168             }
169             else
170             {
171                 state->flags |= (1<<estPRES_PREV);
172             }
173         }
174     }
175
176     if (ir->etc == etcNOSEHOOVER)
177     {
178         state->flags |= (1<<estNH_XI);
179         state->flags |= (1<<estNH_VXI);
180     }
181
182     if (ir->etc == etcVRESCALE)
183     {
184         state->flags |= (1<<estTC_INT);
185     }
186
187     init_gtc_state(state, state->ngtc, state->nnhpres, ir->opts.nhchainlength); /* allocate the space for nose-hoover chains */
188     init_ekinstate(&state->ekinstate, ir);
189
190     init_energyhistory(&state->enerhist);
191     init_df_history(&state->dfhist, ir->fepvals->n_lambda, ir->expandedvals->init_wl_delta);
192 }
193
194
195 void init_parallel(FILE *log, t_commrec *cr, t_inputrec *inputrec,
196                    gmx_mtop_t *mtop)
197 {
198     bcast_ir_mtop(cr, inputrec, mtop);
199
200     if (inputrec->eI == eiBD || EI_SD(inputrec->eI) || ETC_ANDERSEN(inputrec->etc))
201     {
202         /* Make sure the random seeds are different on each node */
203         inputrec->ld_seed += cr->nodeid;
204     }
205 }