src/gromacs/mdlib/md_support.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) 2013,2014,2015,2016,2017,2018,2019, 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_MD_SUPPORT_H
  38 #define GMX_MDLIB_MD_SUPPORT_H
  39
  40 #include "gromacs/mdlib/vcm.h"
  41 #include "gromacs/timing/wallcycle.h"
  42
  43 struct gmx_ekindata_t;
  44 struct gmx_enerdata_t;
  45 struct gmx_global_stat;
  46 struct gmx_multisim_t;
  47 struct gmx_signalling_t;
  48 struct t_extmass;
  49 struct t_forcerec;
  50 struct t_grpopts;
  51 struct t_inputrec;
  52 struct t_lambda;
  53 struct t_nrnb;
  54 class t_state;
  55 struct t_trxframe;
  56
  57 namespace gmx
  58 {
  59 template<typename T>
  60 class ArrayRef;
  61 class Constraints;
  62 class MDLogger;
  63 class SimulationSignaller;
  64 } // namespace gmx
  65
  66 /* Define a number of flags to better control the information
  67  * passed to compute_globals in md.c and global_stat.
  68  */
  69
  70 /* we are computing the kinetic energy from average velocities */
  71 #define CGLO_EKINAVEVEL (1u << 2u)
  72 /* we are removing the center of mass momenta */
  73 #define CGLO_STOPCM (1u << 3u)
  74 /* bGStat is defined in do_md */
  75 #define CGLO_GSTAT (1u << 4u)
  76 /* Sum the energy terms in global computation */
  77 #define CGLO_ENERGY (1u << 6u)
  78 /* Sum the kinetic energy terms in global computation */
  79 #define CGLO_TEMPERATURE (1u << 7u)
  80 /* Sum the kinetic energy terms in global computation */
  81 #define CGLO_PRESSURE (1u << 8u)
  82 /* Sum the constraint term in global computation */
  83 #define CGLO_CONSTRAINT (1u << 9u)
  84 /* Reading ekin from the trajectory */
  85 #define CGLO_READEKIN (1u << 10u)
  86 /* we need to reset the ekin rescaling factor here */
  87 #define CGLO_SCALEEKIN (1u << 11u)
  88 /* After a new DD partitioning, we need to set a flag to schedule
  89  * global reduction of the total number of bonded interactions that
  90  * will be computed, to check none are missing. */
  91 #define CGLO_CHECK_NUMBER_OF_BONDED_INTERACTIONS (1u << 12u)
  92
  93
  94 /*! \brief Return the number of steps that will take place between
  95  * intra-simulation communications, given the constraints of the
  96  * inputrec. */
  97 int computeGlobalCommunicationPeriod(const gmx::MDLogger& mdlog, t_inputrec* ir, const t_commrec* cr);
  98
  99 /*! \brief Return true if the \p value is equal across the set of multi-simulations
 100  *
 101  * \todo This duplicates some of check_multi_int. Consolidate. */
 102 bool multisim_int_all_are_equal(const gmx_multisim_t* ms, int64_t value);
 103
 104 void rerun_parallel_comm(t_commrec* cr, t_trxframe* fr, gmx_bool* bLastStep);
 105
 106 //! \brief Allocate and initialize node-local state entries
 107 void set_state_entries(t_state* state, const t_inputrec* ir);
 108
 109 /* Set the lambda values in the global state from a frame read with rerun */
 110 void setCurrentLambdasRerun(int64_t           step,
 111                             const t_lambda*   fepvals,
 112                             const t_trxframe* rerun_fr,
 113                             const double*     lam0,
 114                             t_state*          globalState);
 115
 116 /* Set the lambda values at each step of mdrun when they change */
 117 void setCurrentLambdasLocal(int64_t             step,
 118                             const t_lambda*     fepvals,
 119                             const double*       lam0,
 120                             gmx::ArrayRef<real> lambda,
 121                             int                 currentFEPState);
 122
 123 int multisim_min(const gmx_multisim_t* ms, int nmin, int n);
 124 /* Set an appropriate value for n across the whole multi-simulation */
 125
 126
 127 /* Compute global variables during integration
 128  *
 129  * Coordinates x are needed for kinetic energy calculation with cosine accelation
 130  * and for COM removal with rotational and acceleration correction modes.
 131  * Velocities v are needed for kinetic energy calculation and for COM removal.
 132  */
 133 void compute_globals(gmx_global_stat*          gstat,
 134                      t_commrec*                cr,
 135                      const t_inputrec*         ir,
 136                      t_forcerec*               fr,
 137                      gmx_ekindata_t*           ekind,
 138                      const rvec*               x,
 139                      const rvec*               v,
 140                      const matrix              box,
 141                      real                      vdwLambda,
 142                      const t_mdatoms*          mdatoms,
 143                      t_nrnb*                   nrnb,
 144                      t_vcm*                    vcm,
 145                      gmx_wallcycle_t           wcycle,
 146                      gmx_enerdata_t*           enerd,
 147                      tensor                    force_vir,
 148                      tensor                    shake_vir,
 149                      tensor                    total_vir,
 150                      tensor                    pres,
 151                      rvec                      mu_tot,
 152                      gmx::Constraints*         constr,
 153                      gmx::SimulationSignaller* signalCoordinator,
 154                      const matrix              lastbox,
 155                      int*                      totalNumberOfBondedInteractions,
 156                      gmx_bool*                 bSumEkinhOld,
 157                      int                       flags);
 158
 159 #endif