src/gromacs/mdlib/md_support.c

   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 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  38 #include <config.h>
  39 #endif
  40
  41 #include "typedefs.h"
  42 #include "mdrun.h"
  43 #include "domdec.h"
  44 #include "mtop_util.h"
  45 #include "vcm.h"
  46 #include "nrnb.h"
  47 #include "macros.h"
  48 #include "md_logging.h"
  49 #include "md_support.h"
  50
  51 #include "gromacs/legacyheaders/types/commrec.h"
  52 #include "gromacs/math/vec.h"
  53 #include "gromacs/timing/wallcycle.h"
  54 #include "gromacs/utility/cstringutil.h"
  55 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  56
  57 /* Is the signal in one simulation independent of other simulations? */
  58 gmx_bool gs_simlocal[eglsNR] = { TRUE, FALSE, FALSE, TRUE };
  59
  60 /* check which of the multisim simulations has the shortest number of
  61    steps and return that number of nsteps */
  62 gmx_int64_t get_multisim_nsteps(const t_commrec *cr,
  63                                 gmx_int64_t      nsteps)
  64 {
  65     gmx_int64_t steps_out;
  66
  67     if (MASTER(cr))
  68     {
  69         gmx_int64_t     *buf;
  70         int              s;
  71
  72         snew(buf, cr->ms->nsim);
  73
  74         buf[cr->ms->sim] = nsteps;
  75         gmx_sumli_sim(cr->ms->nsim, buf, cr->ms);
  76
  77         steps_out = -1;
  78         for (s = 0; s < cr->ms->nsim; s++)
  79         {
  80             /* find the smallest positive number */
  81             if (buf[s] >= 0 && ((steps_out < 0) || (buf[s] < steps_out)) )
  82             {
  83                 steps_out = buf[s];
  84             }
  85         }
  86         sfree(buf);
  87
  88         /* if we're the limiting simulation, don't do anything */
  89         if (steps_out >= 0 && steps_out < nsteps)
  90         {
  91             char strbuf[255];
  92             snprintf(strbuf, 255, "Will stop simulation %%d after %s steps (another simulation will end then).\n", "%"GMX_PRId64);
  93             fprintf(stderr, strbuf, cr->ms->sim, steps_out);
  94         }
  95     }
  96     /* broadcast to non-masters */
  97     gmx_bcast(sizeof(gmx_int64_t), &steps_out, cr);
  98     return steps_out;
  99 }
 100
 101 int multisim_min(const gmx_multisim_t *ms, int nmin, int n)
 102 {
 103     int     *buf;
 104     gmx_bool bPos, bEqual;
 105     int      s, d;
 106
 107     snew(buf, ms->nsim);
 108     buf[ms->sim] = n;
 109     gmx_sumi_sim(ms->nsim, buf, ms);
 110     bPos   = TRUE;
 111     bEqual = TRUE;
 112     for (s = 0; s < ms->nsim; s++)
 113     {
 114         bPos   = bPos   && (buf[s] > 0);
 115         bEqual = bEqual && (buf[s] == buf[0]);
 116     }
 117     if (bPos)
 118     {
 119         if (bEqual)
 120         {
 121             nmin = min(nmin, buf[0]);
 122         }
 123         else
 124         {
 125             /* Find the least common multiple */
 126             for (d = 2; d < nmin; d++)
 127             {
 128                 s = 0;
 129                 while (s < ms->nsim && d % buf[s] == 0)
 130                 {
 131                     s++;
 132                 }
 133                 if (s == ms->nsim)
 134                 {
 135                     /* We found the LCM and it is less than nmin */
 136                     nmin = d;
 137                     break;
 138                 }
 139             }
 140         }
 141     }
 142     sfree(buf);
 143
 144     return nmin;
 145 }
 146
 147 int multisim_nstsimsync(const t_commrec *cr,
 148                         const t_inputrec *ir, int repl_ex_nst)
 149 {
 150     int nmin;
 151
 152     if (MASTER(cr))
 153     {
 154         nmin = INT_MAX;
 155         nmin = multisim_min(cr->ms, nmin, ir->nstlist);
 156         nmin = multisim_min(cr->ms, nmin, ir->nstcalcenergy);
 157         nmin = multisim_min(cr->ms, nmin, repl_ex_nst);
 158         if (nmin == INT_MAX)
 159         {
 160             gmx_fatal(FARGS, "Can not find an appropriate interval for inter-simulation communication, since nstlist, nstcalcenergy and -replex are all <= 0");
 161         }
 162         /* Avoid inter-simulation communication at every (second) step */
 163         if (nmin <= 2)
 164         {
 165             nmin = 10;
 166         }
 167     }
 168
 169     gmx_bcast(sizeof(int), &nmin, cr);
 170
 171     return nmin;
 172 }
 173
 174 void init_global_signals(globsig_t *gs, const t_commrec *cr,
 175                          const t_inputrec *ir, int repl_ex_nst)
 176 {
 177     int i;
 178
 179     if (MULTISIM(cr))
 180     {
 181         gs->nstms = multisim_nstsimsync(cr, ir, repl_ex_nst);
 182         if (debug)
 183         {
 184             fprintf(debug, "Syncing simulations for checkpointing and termination every %d steps\n", gs->nstms);
 185         }
 186     }
 187     else
 188     {
 189         gs->nstms = 1;
 190     }
 191
 192     for (i = 0; i < eglsNR; i++)
 193     {
 194         gs->sig[i] = 0;
 195         gs->set[i] = 0;
 196     }
 197 }
 198
 199 void copy_coupling_state(t_state *statea, t_state *stateb,
 200                          gmx_ekindata_t *ekinda, gmx_ekindata_t *ekindb, t_grpopts* opts)
 201 {
 202
 203     /* MRS note -- might be able to get rid of some of the arguments.  Look over it when it's all debugged */
 204
 205     int i, j, nc;
 206
 207     /* Make sure we have enough space for x and v */
 208     if (statea->nalloc > stateb->nalloc)
 209     {
 210         stateb->nalloc = statea->nalloc;
 211         srenew(stateb->x, stateb->nalloc);
 212         srenew(stateb->v, stateb->nalloc);
 213     }
 214
 215     stateb->natoms     = statea->natoms;
 216     stateb->ngtc       = statea->ngtc;
 217     stateb->nnhpres    = statea->nnhpres;
 218     stateb->veta       = statea->veta;
 219     if (ekinda)
 220     {
 221         copy_mat(ekinda->ekin, ekindb->ekin);
 222         for (i = 0; i < stateb->ngtc; i++)
 223         {
 224             ekindb->tcstat[i].T  = ekinda->tcstat[i].T;
 225             ekindb->tcstat[i].Th = ekinda->tcstat[i].Th;
 226             copy_mat(ekinda->tcstat[i].ekinh, ekindb->tcstat[i].ekinh);
 227             copy_mat(ekinda->tcstat[i].ekinf, ekindb->tcstat[i].ekinf);
 228             ekindb->tcstat[i].ekinscalef_nhc =  ekinda->tcstat[i].ekinscalef_nhc;
 229             ekindb->tcstat[i].ekinscaleh_nhc =  ekinda->tcstat[i].ekinscaleh_nhc;
 230             ekindb->tcstat[i].vscale_nhc     =  ekinda->tcstat[i].vscale_nhc;
 231         }
 232     }
 233     copy_rvecn(statea->x, stateb->x, 0, stateb->natoms);
 234     copy_rvecn(statea->v, stateb->v, 0, stateb->natoms);
 235     copy_mat(statea->box, stateb->box);
 236     copy_mat(statea->box_rel, stateb->box_rel);
 237     copy_mat(statea->boxv, stateb->boxv);
 238
 239     for (i = 0; i < stateb->ngtc; i++)
 240     {
 241         nc = i*opts->nhchainlength;
 242         for (j = 0; j < opts->nhchainlength; j++)
 243         {
 244             stateb->nosehoover_xi[nc+j]  = statea->nosehoover_xi[nc+j];
 245             stateb->nosehoover_vxi[nc+j] = statea->nosehoover_vxi[nc+j];
 246         }
 247     }
 248     if (stateb->nhpres_xi != NULL)
 249     {
 250         for (i = 0; i < stateb->nnhpres; i++)
 251         {
 252             nc = i*opts->nhchainlength;
 253             for (j = 0; j < opts->nhchainlength; j++)
 254             {
 255                 stateb->nhpres_xi[nc+j]  = statea->nhpres_xi[nc+j];
 256                 stateb->nhpres_vxi[nc+j] = statea->nhpres_vxi[nc+j];
 257             }
 258         }
 259     }
 260 }
 261
 262 real compute_conserved_from_auxiliary(t_inputrec *ir, t_state *state, t_extmass *MassQ)
 263 {
 264     real quantity = 0;
 265     switch (ir->etc)
 266     {
 267         case etcNO:
 268             break;
 269         case etcBERENDSEN:
 270             break;
 271         case etcNOSEHOOVER:
 272             quantity = NPT_energy(ir, state, MassQ);
 273             break;
 274         case etcVRESCALE:
 275             quantity = vrescale_energy(&(ir->opts), state->therm_integral);
 276             break;
 277         default:
 278             break;
 279     }
 280     return quantity;
 281 }
 282
 283 void compute_globals(FILE *fplog, gmx_global_stat_t gstat, t_commrec *cr, t_inputrec *ir,
 284                      t_forcerec *fr, gmx_ekindata_t *ekind,
 285                      t_state *state, t_state *state_global, t_mdatoms *mdatoms,
 286                      t_nrnb *nrnb, t_vcm *vcm, gmx_wallcycle_t wcycle,
 287                      gmx_enerdata_t *enerd, tensor force_vir, tensor shake_vir, tensor total_vir,
 288                      tensor pres, rvec mu_tot, gmx_constr_t constr,
 289                      globsig_t *gs, gmx_bool bInterSimGS,
 290                      matrix box, gmx_mtop_t *top_global,
 291                      gmx_bool *bSumEkinhOld, int flags)
 292 {
 293     int      i, gsi;
 294     real     gs_buf[eglsNR];
 295     tensor   corr_vir, corr_pres;
 296     gmx_bool bEner, bPres, bTemp, bVV;
 297     gmx_bool bRerunMD, bStopCM, bGStat, bIterate,
 298              bFirstIterate, bReadEkin, bEkinAveVel, bScaleEkin, bConstrain;
 299     real     ekin, temp, prescorr, enercorr, dvdlcorr, dvdl_ekin;
 300
 301     /* translate CGLO flags to gmx_booleans */
 302     bRerunMD = flags & CGLO_RERUNMD;
 303     bStopCM  = flags & CGLO_STOPCM;
 304     bGStat   = flags & CGLO_GSTAT;
 305
 306     bReadEkin     = (flags & CGLO_READEKIN);
 307     bScaleEkin    = (flags & CGLO_SCALEEKIN);
 308     bEner         = flags & CGLO_ENERGY;
 309     bTemp         = flags & CGLO_TEMPERATURE;
 310     bPres         = (flags & CGLO_PRESSURE);
 311     bConstrain    = (flags & CGLO_CONSTRAINT);
 312     bIterate      = (flags & CGLO_ITERATE);
 313     bFirstIterate = (flags & CGLO_FIRSTITERATE);
 314
 315     /* we calculate a full state kinetic energy either with full-step velocity verlet
 316        or half step where we need the pressure */
 317
 318     bEkinAveVel = (ir->eI == eiVV || (ir->eI == eiVVAK && bPres) || bReadEkin);
 319
 320     /* in initalization, it sums the shake virial in vv, and to
 321        sums ekinh_old in leapfrog (or if we are calculating ekinh_old) for other reasons */
 322
 323     /* ########## Kinetic energy  ############## */
 324
 325     if (bTemp)
 326     {
 327         /* Non-equilibrium MD: this is parallellized, but only does communication
 328          * when there really is NEMD.
 329          */
 330
 331         if (PAR(cr) && (ekind->bNEMD))
 332         {
 333             accumulate_u(cr, &(ir->opts), ekind);
 334         }
 335         debug_gmx();
 336         if (bReadEkin)
 337         {
 338             restore_ekinstate_from_state(cr, ekind, &state_global->ekinstate);
 339         }
 340         else
 341         {
 342
 343             calc_ke_part(state, &(ir->opts), mdatoms, ekind, nrnb, bEkinAveVel, bIterate);
 344         }
 345
 346         debug_gmx();
 347     }
 348
 349     /* Calculate center of mass velocity if necessary, also parallellized */
 350     if (bStopCM)
 351     {
 352         calc_vcm_grp(0, mdatoms->homenr, mdatoms,
 353                      state->x, state->v, vcm);
 354     }
 355
 356     if (bTemp || bStopCM || bPres || bEner || bConstrain)
 357     {
 358         if (!bGStat)
 359         {
 360             /* We will not sum ekinh_old,
 361              * so signal that we still have to do it.
 362              */
 363             *bSumEkinhOld = TRUE;
 364
 365         }
 366         else
 367         {
 368             if (gs != NULL)
 369             {
 370                 for (i = 0; i < eglsNR; i++)
 371                 {
 372                     gs_buf[i] = gs->sig[i];
 373                 }
 374             }
 375             if (PAR(cr))
 376             {
 377                 wallcycle_start(wcycle, ewcMoveE);
 378                 global_stat(fplog, gstat, cr, enerd, force_vir, shake_vir, mu_tot,
 379                             ir, ekind, constr, bStopCM ? vcm : NULL,
 380                             gs != NULL ? eglsNR : 0, gs_buf,
 381                             top_global, state,
 382                             *bSumEkinhOld, flags);
 383                 wallcycle_stop(wcycle, ewcMoveE);
 384             }
 385             if (gs != NULL)
 386             {
 387                 if (MULTISIM(cr) && bInterSimGS)
 388                 {
 389                     if (MASTER(cr))
 390                     {
 391                         /* Communicate the signals between the simulations */
 392                         gmx_sum_sim(eglsNR, gs_buf, cr->ms);
 393                     }
 394                     /* Communicate the signals form the master to the others */
 395                     gmx_bcast(eglsNR*sizeof(gs_buf[0]), gs_buf, cr);
 396                 }
 397                 for (i = 0; i < eglsNR; i++)
 398                 {
 399                     if (bInterSimGS || gs_simlocal[i])
 400                     {
 401                         /* Set the communicated signal only when it is non-zero,
 402                          * since signals might not be processed at each MD step.
 403                          */
 404                         gsi = (gs_buf[i] >= 0 ?
 405                                (int)(gs_buf[i] + 0.5) :
 406                                (int)(gs_buf[i] - 0.5));
 407                         if (gsi != 0)
 408                         {
 409                             gs->set[i] = gsi;
 410                         }
 411                         /* Turn off the local signal */
 412                         gs->sig[i] = 0;
 413                     }
 414                 }
 415             }
 416             *bSumEkinhOld = FALSE;
 417         }
 418     }
 419
 420     if (!ekind->bNEMD && debug && bTemp && (vcm->nr > 0))
 421     {
 422         correct_ekin(debug,
 423                      0, mdatoms->homenr,
 424                      state->v, vcm->group_p[0],
 425                      mdatoms->massT, mdatoms->tmass, ekind->ekin);
 426     }
 427
 428     /* Do center of mass motion removal */
 429     if (bStopCM)
 430     {
 431         check_cm_grp(fplog, vcm, ir, 1);
 432         do_stopcm_grp(0, mdatoms->homenr, mdatoms->cVCM,
 433                       state->x, state->v, vcm);
 434         inc_nrnb(nrnb, eNR_STOPCM, mdatoms->homenr);
 435     }
 436
 437     if (bEner)
 438     {
 439         /* Calculate the amplitude of the cosine velocity profile */
 440         ekind->cosacc.vcos = ekind->cosacc.mvcos/mdatoms->tmass;
 441     }
 442
 443     if (bTemp)
 444     {
 445         /* Sum the kinetic energies of the groups & calc temp */
 446         /* compute full step kinetic energies if vv, or if vv-avek and we are computing the pressure with IR_NPT_TROTTER */
 447         /* three maincase:  VV with AveVel (md-vv), vv with AveEkin (md-vv-avek), leap with AveEkin (md).
 448            Leap with AveVel is not supported; it's not clear that it will actually work.
 449            bEkinAveVel: If TRUE, we simply multiply ekin by ekinscale to get a full step kinetic energy.
 450            If FALSE, we average ekinh_old and ekinh*ekinscale_nhc to get an averaged half step kinetic energy.
 451            bSaveEkinOld: If TRUE (in the case of iteration = bIterate is TRUE), we don't reset the ekinscale_nhc.
 452            If FALSE, we go ahead and erase over it.
 453          */
 454         enerd->term[F_TEMP] = sum_ekin(&(ir->opts), ekind, &dvdl_ekin,
 455                                        bEkinAveVel, bScaleEkin);
 456         enerd->dvdl_lin[efptMASS] = (double) dvdl_ekin;
 457
 458         enerd->term[F_EKIN] = trace(ekind->ekin);
 459     }
 460
 461     /* ##########  Long range energy information ###### */
 462
 463     if (bEner || bPres || bConstrain)
 464     {
 465         calc_dispcorr(fplog, ir, fr, 0, top_global->natoms, box, state->lambda[efptVDW],
 466                       corr_pres, corr_vir, &prescorr, &enercorr, &dvdlcorr);
 467     }
 468
 469     if (bEner && bFirstIterate)
 470     {
 471         enerd->term[F_DISPCORR]  = enercorr;
 472         enerd->term[F_EPOT]     += enercorr;
 473         enerd->term[F_DVDL_VDW] += dvdlcorr;
 474     }
 475
 476     /* ########## Now pressure ############## */
 477     if (bPres || bConstrain)
 478     {
 479
 480         m_add(force_vir, shake_vir, total_vir);
 481
 482         /* Calculate pressure and apply LR correction if PPPM is used.
 483          * Use the box from last timestep since we already called update().
 484          */
 485
 486         enerd->term[F_PRES] = calc_pres(fr->ePBC, ir->nwall, box, ekind->ekin, total_vir, pres);
 487
 488         /* Calculate long range corrections to pressure and energy */
 489         /* this adds to enerd->term[F_PRES] and enerd->term[F_ETOT],
 490            and computes enerd->term[F_DISPCORR].  Also modifies the
 491            total_vir and pres tesors */
 492
 493         m_add(total_vir, corr_vir, total_vir);
 494         m_add(pres, corr_pres, pres);
 495         enerd->term[F_PDISPCORR] = prescorr;
 496         enerd->term[F_PRES]     += prescorr;
 497     }
 498 }
 499
 500 void check_nst_param(FILE *fplog, t_commrec *cr,
 501                      const char *desc_nst, int nst,
 502                      const char *desc_p, int *p)
 503 {
 504     if (*p > 0 && *p % nst != 0)
 505     {
 506         /* Round up to the next multiple of nst */
 507         *p = ((*p)/nst + 1)*nst;
 508         md_print_warn(cr, fplog,
 509                       "NOTE: %s changes %s to %d\n", desc_nst, desc_p, *p);
 510     }
 511 }
 512
 513 void set_current_lambdas(gmx_int64_t step, t_lambda *fepvals, gmx_bool bRerunMD,
 514                          t_trxframe *rerun_fr, t_state *state_global, t_state *state, double lam0[])
 515 /* find the current lambdas.  If rerunning, we either read in a state, or a lambda value,
 516    requiring different logic. */
 517 {
 518     real frac;
 519     int  i, fep_state = 0;
 520     if (bRerunMD)
 521     {
 522         if (rerun_fr->bLambda)
 523         {
 524             if (fepvals->delta_lambda == 0)
 525             {
 526                 state_global->lambda[efptFEP] = rerun_fr->lambda;
 527                 for (i = 0; i < efptNR; i++)
 528                 {
 529                     if (i != efptFEP)
 530                     {
 531                         state->lambda[i] = state_global->lambda[i];
 532                     }
 533                 }
 534             }
 535             else
 536             {
 537                 /* find out between which two value of lambda we should be */
 538                 frac      = (step*fepvals->delta_lambda);
 539                 fep_state = floor(frac*fepvals->n_lambda);
 540                 /* interpolate between this state and the next */
 541                 /* this assumes that the initial lambda corresponds to lambda==0, which is verified in grompp */
 542                 frac = (frac*fepvals->n_lambda)-fep_state;
 543                 for (i = 0; i < efptNR; i++)
 544                 {
 545                     state_global->lambda[i] = lam0[i] + (fepvals->all_lambda[i][fep_state]) +
 546                         frac*(fepvals->all_lambda[i][fep_state+1]-fepvals->all_lambda[i][fep_state]);
 547                 }
 548             }
 549         }
 550         else if (rerun_fr->bFepState)
 551         {
 552             state_global->fep_state = rerun_fr->fep_state;
 553             for (i = 0; i < efptNR; i++)
 554             {
 555                 state_global->lambda[i] = fepvals->all_lambda[i][fep_state];
 556             }
 557         }
 558     }
 559     else
 560     {
 561         if (fepvals->delta_lambda != 0)
 562         {
 563             /* find out between which two value of lambda we should be */
 564             frac = (step*fepvals->delta_lambda);
 565             if (fepvals->n_lambda > 0)
 566             {
 567                 fep_state = floor(frac*fepvals->n_lambda);
 568                 /* interpolate between this state and the next */
 569                 /* this assumes that the initial lambda corresponds to lambda==0, which is verified in grompp */
 570                 frac = (frac*fepvals->n_lambda)-fep_state;
 571                 for (i = 0; i < efptNR; i++)
 572                 {
 573                     state_global->lambda[i] = lam0[i] + (fepvals->all_lambda[i][fep_state]) +
 574                         frac*(fepvals->all_lambda[i][fep_state+1]-fepvals->all_lambda[i][fep_state]);
 575                 }
 576             }
 577             else
 578             {
 579                 for (i = 0; i < efptNR; i++)
 580                 {
 581                     state_global->lambda[i] = lam0[i] + frac;
 582                 }
 583             }
 584         }
 585         else
 586         {
 587             if (state->fep_state > 0)
 588             {
 589                 state_global->fep_state = state->fep_state; /* state->fep is the one updated by bExpanded */
 590                 for (i = 0; i < efptNR; i++)
 591                 {
 592                     state_global->lambda[i] = fepvals->all_lambda[i][state_global->fep_state];
 593                 }
 594             }
 595         }
 596     }
 597     for (i = 0; i < efptNR; i++)
 598     {
 599         state->lambda[i] = state_global->lambda[i];
 600     }
 601 }
 602
 603 static void min_zero(int *n, int i)
 604 {
 605     if (i > 0 && (*n == 0 || i < *n))
 606     {
 607         *n = i;
 608     }
 609 }
 610
 611 static int lcd4(int i1, int i2, int i3, int i4)
 612 {
 613     int nst;
 614
 615     nst = 0;
 616     min_zero(&nst, i1);
 617     min_zero(&nst, i2);
 618     min_zero(&nst, i3);
 619     min_zero(&nst, i4);
 620     if (nst == 0)
 621     {
 622         gmx_incons("All 4 inputs for determininig nstglobalcomm are <= 0");
 623     }
 624
 625     while (nst > 1 && ((i1 > 0 && i1 % nst != 0)  ||
 626                        (i2 > 0 && i2 % nst != 0)  ||
 627                        (i3 > 0 && i3 % nst != 0)  ||
 628                        (i4 > 0 && i4 % nst != 0)))
 629     {
 630         nst--;
 631     }
 632
 633     return nst;
 634 }
 635
 636 int check_nstglobalcomm(FILE *fplog, t_commrec *cr,
 637                         int nstglobalcomm, t_inputrec *ir)
 638 {
 639     if (!EI_DYNAMICS(ir->eI))
 640     {
 641         nstglobalcomm = 1;
 642     }
 643
 644     if (nstglobalcomm == -1)
 645     {
 646         if (!(ir->nstcalcenergy > 0 ||
 647               ir->nstlist > 0 ||
 648               ir->etc != etcNO ||
 649               ir->epc != epcNO))
 650         {
 651             nstglobalcomm = 10;
 652             if (ir->nstenergy > 0 && ir->nstenergy < nstglobalcomm)
 653             {
 654                 nstglobalcomm = ir->nstenergy;
 655             }
 656         }
 657         else
 658         {
 659             /* Ensure that we do timely global communication for
 660              * (possibly) each of the four following options.
 661              */
 662             nstglobalcomm = lcd4(ir->nstcalcenergy,
 663                                  ir->nstlist,
 664                                  ir->etc != etcNO ? ir->nsttcouple : 0,
 665                                  ir->epc != epcNO ? ir->nstpcouple : 0);
 666         }
 667     }
 668     else
 669     {
 670         if (ir->nstlist > 0 &&
 671             nstglobalcomm > ir->nstlist && nstglobalcomm % ir->nstlist != 0)
 672         {
 673             nstglobalcomm = (nstglobalcomm / ir->nstlist)*ir->nstlist;
 674             md_print_warn(cr, fplog, "WARNING: nstglobalcomm is larger than nstlist, but not a multiple, setting it to %d\n", nstglobalcomm);
 675         }
 676         if (ir->nstcalcenergy > 0)
 677         {
 678             check_nst_param(fplog, cr, "-gcom", nstglobalcomm,
 679                             "nstcalcenergy", &ir->nstcalcenergy);
 680         }
 681         if (ir->etc != etcNO && ir->nsttcouple > 0)
 682         {
 683             check_nst_param(fplog, cr, "-gcom", nstglobalcomm,
 684                             "nsttcouple", &ir->nsttcouple);
 685         }
 686         if (ir->epc != epcNO && ir->nstpcouple > 0)
 687         {
 688             check_nst_param(fplog, cr, "-gcom", nstglobalcomm,
 689                             "nstpcouple", &ir->nstpcouple);
 690         }
 691
 692         check_nst_param(fplog, cr, "-gcom", nstglobalcomm,
 693                         "nstenergy", &ir->nstenergy);
 694
 695         check_nst_param(fplog, cr, "-gcom", nstglobalcomm,
 696                         "nstlog", &ir->nstlog);
 697     }
 698
 699     if (ir->comm_mode != ecmNO && ir->nstcomm < nstglobalcomm)
 700     {
 701         md_print_warn(cr, fplog, "WARNING: Changing nstcomm from %d to %d\n",
 702                       ir->nstcomm, nstglobalcomm);
 703         ir->nstcomm = nstglobalcomm;
 704     }
 705
 706     return nstglobalcomm;
 707 }
 708
 709 void check_ir_old_tpx_versions(t_commrec *cr, FILE *fplog,
 710                                t_inputrec *ir, gmx_mtop_t *mtop)
 711 {
 712     /* Check required for old tpx files */
 713     if (IR_TWINRANGE(*ir) && ir->nstlist > 1 &&
 714         ir->nstcalcenergy % ir->nstlist != 0)
 715     {
 716         md_print_warn(cr, fplog, "Old tpr file with twin-range settings: modifying energy calculation and/or T/P-coupling frequencies\n");
 717
 718         if (gmx_mtop_ftype_count(mtop, F_CONSTR) +
 719             gmx_mtop_ftype_count(mtop, F_CONSTRNC) > 0 &&
 720             ir->eConstrAlg == econtSHAKE)
 721         {
 722             md_print_warn(cr, fplog, "With twin-range cut-off's and SHAKE the virial and pressure are incorrect\n");
 723             if (ir->epc != epcNO)
 724             {
 725                 gmx_fatal(FARGS, "Can not do pressure coupling with twin-range cut-off's and SHAKE");
 726             }
 727         }
 728         check_nst_param(fplog, cr, "nstlist", ir->nstlist,
 729                         "nstcalcenergy", &ir->nstcalcenergy);
 730         if (ir->epc != epcNO)
 731         {
 732             check_nst_param(fplog, cr, "nstlist", ir->nstlist,
 733                             "nstpcouple", &ir->nstpcouple);
 734         }
 735         check_nst_param(fplog, cr, "nstcalcenergy", ir->nstcalcenergy,
 736                         "nstenergy", &ir->nstenergy);
 737         check_nst_param(fplog, cr, "nstcalcenergy", ir->nstcalcenergy,
 738                         "nstlog", &ir->nstlog);
 739         if (ir->efep != efepNO)
 740         {
 741             check_nst_param(fplog, cr, "nstcalcenergy", ir->nstcalcenergy,
 742                             "nstdhdl", &ir->fepvals->nstdhdl);
 743         }
 744     }
 745 }
 746
 747 void rerun_parallel_comm(t_commrec *cr, t_trxframe *fr,
 748                          gmx_bool *bNotLastFrame)
 749 {
 750     gmx_bool bAlloc;
 751     rvec    *xp, *vp;
 752
 753     bAlloc = (fr->natoms == 0);
 754
 755     if (MASTER(cr) && !*bNotLastFrame)
 756     {
 757         fr->natoms = -1;
 758     }
 759     xp = fr->x;
 760     vp = fr->v;
 761     gmx_bcast(sizeof(*fr), fr, cr);
 762     fr->x = xp;
 763     fr->v = vp;
 764
 765     *bNotLastFrame = (fr->natoms >= 0);
 766
 767 }