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 The GROMACS development team.
   7  * Copyright (c) 2018,2019,2020,2021, 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 #ifndef GMX_MDLIB_MD_SUPPORT_H
  39 #define GMX_MDLIB_MD_SUPPORT_H
  40
  41 #include <cstdint>
  42
  43 #include "gromacs/mdlib/vcm.h"
  44 #include "gromacs/mdtypes/md_enums.h"
  45 #include "gromacs/timing/wallcycle.h"
  46
  47 class gmx_ekindata_t;
  48 struct gmx_enerdata_t;
  49 struct gmx_global_stat;
  50 struct gmx_signalling_t;
  51 struct t_extmass;
  52 struct t_forcerec;
  53 struct t_grpopts;
  54 struct t_inputrec;
  55 struct t_nrnb;
  56 class t_state;
  57 struct t_trxframe;
  58
  59 namespace gmx
  60 {
  61 template<typename T>
  62 class ArrayRef;
  63 class Constraints;
  64 class MDLogger;
  65 class ObservablesReducer;
  66 class SimulationSignaller;
  67 } // namespace gmx
  68
  69 /* Define a number of flags to better control the information
  70  * passed to compute_globals in md.c and global_stat.
  71  */
  72
  73 /* we are computing the kinetic energy from average velocities */
  74 #define CGLO_EKINAVEVEL (1u << 2u)
  75 /* we are removing the center of mass momenta */
  76 #define CGLO_STOPCM (1u << 3u)
  77 /* bGStat is defined in do_md */
  78 #define CGLO_GSTAT (1u << 4u)
  79 /* Sum the energy terms in global computation */
  80 #define CGLO_ENERGY (1u << 6u)
  81 /* Sum the kinetic energy terms in global computation */
  82 #define CGLO_TEMPERATURE (1u << 7u)
  83 /* Sum the kinetic energy terms in global computation */
  84 #define CGLO_PRESSURE (1u << 8u)
  85 /* Sum the constraint term in global computation */
  86 #define CGLO_CONSTRAINT (1u << 9u)
  87 /* Reading ekin from the trajectory */
  88 #define CGLO_READEKIN (1u << 10u)
  89 /* we need to reset the ekin rescaling factor here */
  90 #define CGLO_SCALEEKIN (1u << 11u)
  91 /* After a new DD partitioning, we need to set a flag to schedule
  92  * global reduction of the total number of bonded interactions that
  93  * will be computed, to check none are missing. */
  94 #define CGLO_CHECK_NUMBER_OF_BONDED_INTERACTIONS (1u << 12u)
  95
  96 /*! \brief Return the number of steps that will take place between
  97  * intra-simulation communications, given the constraints of the
  98  * inputrec. */
  99 int computeGlobalCommunicationPeriod(const t_inputrec* ir);
 100
 101 /*! \brief Return the number of steps that will take place between
 102  * intra-simulation communications, given the constraints of the
 103  * inputrec, and write information to log.
 104  * Calls computeGlobalCommunicationPeriod(ir) internally. */
 105 int computeGlobalCommunicationPeriod(const gmx::MDLogger& mdlog, const t_inputrec* ir, const t_commrec* cr);
 106
 107 void rerun_parallel_comm(t_commrec* cr, t_trxframe* fr, gmx_bool* bLastStep);
 108
 109 //! \brief Allocate and initialize node-local state entries
 110 void set_state_entries(t_state* state, const t_inputrec* ir, bool useModularSimulator);
 111
 112 /* Compute global variables during integration
 113  *
 114  * Coordinates x are needed for kinetic energy calculation with cosine accelation
 115  * and for COM removal with rotational and acceleration correction modes.
 116  * Velocities v are needed for kinetic energy calculation and for COM removal.
 117  */
 118 void compute_globals(gmx_global_stat*               gstat,
 119                      t_commrec*                     cr,
 120                      const t_inputrec*              ir,
 121                      t_forcerec*                    fr,
 122                      gmx_ekindata_t*                ekind,
 123                      gmx::ArrayRef<const gmx::RVec> x,
 124                      gmx::ArrayRef<const gmx::RVec> v,
 125                      const matrix                   box,
 126                      const t_mdatoms*               mdatoms,
 127                      t_nrnb*                        nrnb,
 128                      t_vcm*                         vcm,
 129                      gmx_wallcycle*                 wcycle,
 130                      gmx_enerdata_t*                enerd,
 131                      tensor                         force_vir,
 132                      tensor                         shake_vir,
 133                      tensor                         total_vir,
 134                      tensor                         pres,
 135                      gmx::ArrayRef<real>            constraintsRmsdData,
 136                      gmx::SimulationSignaller*      signalCoordinator,
 137                      const matrix                   lastbox,
 138                      gmx_bool*                      bSumEkinhOld,
 139                      int                            flags,
 140                      int64_t                        step,
 141                      gmx::ObservablesReducer*       observablesReducer);
 142
 143 #endif