src/gromacs/mdlib/nbnxn_atomdata.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  * Written by David van der Spoel, Erik Lindahl, Berk Hess, and others.
  11  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
  12  * Copyright (c) 2001-2012, The GROMACS development team,
  13  * check out http://www.gromacs.org for more information.
  14
  15  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  16  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  17  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
  18  * of the License, or (at your option) any later version.
  19  *
  20  * If you want to redistribute modifications, please consider that
  21  * scientific software is very special. Version control is crucial -
  22  * bugs must be traceable. We will be happy to consider code for
  23  * inclusion in the official distribution, but derived work must not
  24  * be called official GROMACS. Details are found in the README & COPYING
  25  * files - if they are missing, get the official version at www.gromacs.org.
  26  *
  27  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  28  * the papers on the package - you can find them in the top README file.
  29  *
  30  * For more info, check our website at http://www.gromacs.org
  31  */
  32
  33 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  34 #include <config.h>
  35 #endif
  36
  37 #include <math.h>
  38 #include <string.h>
  39 #include "smalloc.h"
  40 #include "macros.h"
  41 #include "vec.h"
  42 #include "nbnxn_consts.h"
  43 #include "nbnxn_internal.h"
  44 #include "nbnxn_search.h"
  45 #include "nbnxn_atomdata.h"
  46 #include "gmx_omp_nthreads.h"
  47
  48 /* Default nbnxn allocation routine, allocates NBNXN_MEM_ALIGN byte aligned */
  49 void nbnxn_alloc_aligned(void **ptr, size_t nbytes)
  50 {
  51     *ptr = save_malloc_aligned("ptr", __FILE__, __LINE__, nbytes, 1, NBNXN_MEM_ALIGN);
  52 }
  53
  54 /* Free function for memory allocated with nbnxn_alloc_aligned */
  55 void nbnxn_free_aligned(void *ptr)
  56 {
  57     sfree_aligned(ptr);
  58 }
  59
  60 /* Reallocation wrapper function for nbnxn data structures */
  61 void nbnxn_realloc_void(void **ptr,
  62                         int nbytes_copy, int nbytes_new,
  63                         nbnxn_alloc_t *ma,
  64                         nbnxn_free_t  *mf)
  65 {
  66     void *ptr_new;
  67
  68     ma(&ptr_new, nbytes_new);
  69
  70     if (nbytes_new > 0 && ptr_new == NULL)
  71     {
  72         gmx_fatal(FARGS, "Allocation of %d bytes failed", nbytes_new);
  73     }
  74
  75     if (nbytes_copy > 0)
  76     {
  77         if (nbytes_new < nbytes_copy)
  78         {
  79             gmx_incons("In nbnxn_realloc_void: new size less than copy size");
  80         }
  81         memcpy(ptr_new, *ptr, nbytes_copy);
  82     }
  83     if (*ptr != NULL)
  84     {
  85         mf(*ptr);
  86     }
  87     *ptr = ptr_new;
  88 }
  89
  90 /* Reallocate the nbnxn_atomdata_t for a size of n atoms */
  91 void nbnxn_atomdata_realloc(nbnxn_atomdata_t *nbat, int n)
  92 {
  93     int t;
  94
  95     nbnxn_realloc_void((void **)&nbat->type,
  96                        nbat->natoms*sizeof(*nbat->type),
  97                        n*sizeof(*nbat->type),
  98                        nbat->alloc, nbat->free);
  99     nbnxn_realloc_void((void **)&nbat->lj_comb,
 100                        nbat->natoms*2*sizeof(*nbat->lj_comb),
 101                        n*2*sizeof(*nbat->lj_comb),
 102                        nbat->alloc, nbat->free);
 103     if (nbat->XFormat != nbatXYZQ)
 104     {
 105         nbnxn_realloc_void((void **)&nbat->q,
 106                            nbat->natoms*sizeof(*nbat->q),
 107                            n*sizeof(*nbat->q),
 108                            nbat->alloc, nbat->free);
 109     }
 110     if (nbat->nenergrp > 1)
 111     {
 112         nbnxn_realloc_void((void **)&nbat->energrp,
 113                            nbat->natoms/nbat->na_c*sizeof(*nbat->energrp),
 114                            n/nbat->na_c*sizeof(*nbat->energrp),
 115                            nbat->alloc, nbat->free);
 116     }
 117     nbnxn_realloc_void((void **)&nbat->x,
 118                        nbat->natoms*nbat->xstride*sizeof(*nbat->x),
 119                        n*nbat->xstride*sizeof(*nbat->x),
 120                        nbat->alloc, nbat->free);
 121     for (t = 0; t < nbat->nout; t++)
 122     {
 123         /* Allocate one element extra for possible signaling with CUDA */
 124         nbnxn_realloc_void((void **)&nbat->out[t].f,
 125                            nbat->natoms*nbat->fstride*sizeof(*nbat->out[t].f),
 126                            n*nbat->fstride*sizeof(*nbat->out[t].f),
 127                            nbat->alloc, nbat->free);
 128     }
 129     nbat->nalloc = n;
 130 }
 131
 132 /* Initializes an nbnxn_atomdata_output_t data structure */
 133 static void nbnxn_atomdata_output_init(nbnxn_atomdata_output_t *out,
 134                                        int nb_kernel_type,
 135                                        int nenergrp, int stride,
 136                                        nbnxn_alloc_t *ma)
 137 {
 138     int cj_size;
 139
 140     out->f = NULL;
 141     ma((void **)&out->fshift, SHIFTS*DIM*sizeof(*out->fshift));
 142     out->nV = nenergrp*nenergrp;
 143     ma((void **)&out->Vvdw, out->nV*sizeof(*out->Vvdw));
 144     ma((void **)&out->Vc, out->nV*sizeof(*out->Vc  ));
 145
 146     if (nb_kernel_type == nbnxnk4xN_SIMD_4xN ||
 147         nb_kernel_type == nbnxnk4xN_SIMD_2xNN)
 148     {
 149         cj_size  = nbnxn_kernel_to_cj_size(nb_kernel_type);
 150         out->nVS = nenergrp*nenergrp*stride*(cj_size>>1)*cj_size;
 151         ma((void **)&out->VSvdw, out->nVS*sizeof(*out->VSvdw));
 152         ma((void **)&out->VSc, out->nVS*sizeof(*out->VSc  ));
 153     }
 154     else
 155     {
 156         out->nVS = 0;
 157     }
 158 }
 159
 160 static void copy_int_to_nbat_int(const int *a, int na, int na_round,
 161                                  const int *in, int fill, int *innb)
 162 {
 163     int i, j;
 164
 165     j = 0;
 166     for (i = 0; i < na; i++)
 167     {
 168         innb[j++] = in[a[i]];
 169     }
 170     /* Complete the partially filled last cell with fill */
 171     for (; i < na_round; i++)
 172     {
 173         innb[j++] = fill;
 174     }
 175 }
 176
 177 static void clear_nbat_real(int na, int nbatFormat, real *xnb, int a0)
 178 {
 179     int a, d, j, c;
 180
 181     switch (nbatFormat)
 182     {
 183         case nbatXYZ:
 184             for (a = 0; a < na; a++)
 185             {
 186                 for (d = 0; d < DIM; d++)
 187                 {
 188                     xnb[(a0+a)*STRIDE_XYZ+d] = 0;
 189                 }
 190             }
 191             break;
 192         case nbatXYZQ:
 193             for (a = 0; a < na; a++)
 194             {
 195                 for (d = 0; d < DIM; d++)
 196                 {
 197                     xnb[(a0+a)*STRIDE_XYZQ+d] = 0;
 198                 }
 199             }
 200             break;
 201         case nbatX4:
 202             j = X4_IND_A(a0);
 203             c = a0 & (PACK_X4-1);
 204             for (a = 0; a < na; a++)
 205             {
 206                 xnb[j+XX*PACK_X4] = 0;
 207                 xnb[j+YY*PACK_X4] = 0;
 208                 xnb[j+ZZ*PACK_X4] = 0;
 209                 j++;
 210                 c++;
 211                 if (c == PACK_X4)
 212                 {
 213                     j += (DIM-1)*PACK_X4;
 214                     c  = 0;
 215                 }
 216             }
 217             break;
 218         case nbatX8:
 219             j = X8_IND_A(a0);
 220             c = a0 & (PACK_X8-1);
 221             for (a = 0; a < na; a++)
 222             {
 223                 xnb[j+XX*PACK_X8] = 0;
 224                 xnb[j+YY*PACK_X8] = 0;
 225                 xnb[j+ZZ*PACK_X8] = 0;
 226                 j++;
 227                 c++;
 228                 if (c == PACK_X8)
 229                 {
 230                     j += (DIM-1)*PACK_X8;
 231                     c  = 0;
 232                 }
 233             }
 234             break;
 235     }
 236 }
 237
 238 void copy_rvec_to_nbat_real(const int *a, int na, int na_round,
 239                             rvec *x, int nbatFormat, real *xnb, int a0,
 240                             int cx, int cy, int cz)
 241 {
 242     int i, j, c;
 243
 244 /* We might need to place filler particles to fill up the cell to na_round.
 245  * The coefficients (LJ and q) for such particles are zero.
 246  * But we might still get NaN as 0*NaN when distances are too small.
 247  * We hope that -107 nm is far away enough from to zero
 248  * to avoid accidental short distances to particles shifted down for pbc.
 249  */
 250 #define NBAT_FAR_AWAY 107
 251
 252     switch (nbatFormat)
 253     {
 254         case nbatXYZ:
 255             j = a0*STRIDE_XYZ;
 256             for (i = 0; i < na; i++)
 257             {
 258                 xnb[j++] = x[a[i]][XX];
 259                 xnb[j++] = x[a[i]][YY];
 260                 xnb[j++] = x[a[i]][ZZ];
 261             }
 262             /* Complete the partially filled last cell with copies of the last element.
 263              * This simplifies the bounding box calculation and avoid
 264              * numerical issues with atoms that are coincidentally close.
 265              */
 266             for (; i < na_round; i++)
 267             {
 268                 xnb[j++] = -NBAT_FAR_AWAY*(1 + cx);
 269                 xnb[j++] = -NBAT_FAR_AWAY*(1 + cy);
 270                 xnb[j++] = -NBAT_FAR_AWAY*(1 + cz + i);
 271             }
 272             break;
 273         case nbatXYZQ:
 274             j = a0*STRIDE_XYZQ;
 275             for (i = 0; i < na; i++)
 276             {
 277                 xnb[j++] = x[a[i]][XX];
 278                 xnb[j++] = x[a[i]][YY];
 279                 xnb[j++] = x[a[i]][ZZ];
 280                 j++;
 281             }
 282             /* Complete the partially filled last cell with particles far apart */
 283             for (; i < na_round; i++)
 284             {
 285                 xnb[j++] = -NBAT_FAR_AWAY*(1 + cx);
 286                 xnb[j++] = -NBAT_FAR_AWAY*(1 + cy);
 287                 xnb[j++] = -NBAT_FAR_AWAY*(1 + cz + i);
 288                 j++;
 289             }
 290             break;
 291         case nbatX4:
 292             j = X4_IND_A(a0);
 293             c = a0 & (PACK_X4-1);
 294             for (i = 0; i < na; i++)
 295             {
 296                 xnb[j+XX*PACK_X4] = x[a[i]][XX];
 297                 xnb[j+YY*PACK_X4] = x[a[i]][YY];
 298                 xnb[j+ZZ*PACK_X4] = x[a[i]][ZZ];
 299                 j++;
 300                 c++;
 301                 if (c == PACK_X4)
 302                 {
 303                     j += (DIM-1)*PACK_X4;
 304                     c  = 0;
 305                 }
 306             }
 307             /* Complete the partially filled last cell with particles far apart */
 308             for (; i < na_round; i++)
 309             {
 310                 xnb[j+XX*PACK_X4] = -NBAT_FAR_AWAY*(1 + cx);
 311                 xnb[j+YY*PACK_X4] = -NBAT_FAR_AWAY*(1 + cy);
 312                 xnb[j+ZZ*PACK_X4] = -NBAT_FAR_AWAY*(1 + cz + i);
 313                 j++;
 314                 c++;
 315                 if (c == PACK_X4)
 316                 {
 317                     j += (DIM-1)*PACK_X4;
 318                     c  = 0;
 319                 }
 320             }
 321             break;
 322         case nbatX8:
 323             j = X8_IND_A(a0);
 324             c = a0 & (PACK_X8 - 1);
 325             for (i = 0; i < na; i++)
 326             {
 327                 xnb[j+XX*PACK_X8] = x[a[i]][XX];
 328                 xnb[j+YY*PACK_X8] = x[a[i]][YY];
 329                 xnb[j+ZZ*PACK_X8] = x[a[i]][ZZ];
 330                 j++;
 331                 c++;
 332                 if (c == PACK_X8)
 333                 {
 334                     j += (DIM-1)*PACK_X8;
 335                     c  = 0;
 336                 }
 337             }
 338             /* Complete the partially filled last cell with particles far apart */
 339             for (; i < na_round; i++)
 340             {
 341                 xnb[j+XX*PACK_X8] = -NBAT_FAR_AWAY*(1 + cx);
 342                 xnb[j+YY*PACK_X8] = -NBAT_FAR_AWAY*(1 + cy);
 343                 xnb[j+ZZ*PACK_X8] = -NBAT_FAR_AWAY*(1 + cz + i);
 344                 j++;
 345                 c++;
 346                 if (c == PACK_X8)
 347                 {
 348                     j += (DIM-1)*PACK_X8;
 349                     c  = 0;
 350                 }
 351             }
 352             break;
 353         default:
 354             gmx_incons("Unsupported stride");
 355     }
 356 }
 357
 358 /* Determines the combination rule (or none) to be used, stores it,
 359  * and sets the LJ parameters required with the rule.
 360  */
 361 static void set_combination_rule_data(nbnxn_atomdata_t *nbat)
 362 {
 363     int  nt, i, j;
 364     real c6, c12;
 365
 366     nt = nbat->ntype;
 367
 368     switch (nbat->comb_rule)
 369     {
 370         case  ljcrGEOM:
 371             nbat->comb_rule = ljcrGEOM;
 372
 373             for (i = 0; i < nt; i++)
 374             {
 375                 /* Copy the diagonal from the nbfp matrix */
 376                 nbat->nbfp_comb[i*2  ] = sqrt(nbat->nbfp[(i*nt+i)*2  ]);
 377                 nbat->nbfp_comb[i*2+1] = sqrt(nbat->nbfp[(i*nt+i)*2+1]);
 378             }
 379             break;
 380         case ljcrLB:
 381             for (i = 0; i < nt; i++)
 382             {
 383                 /* Get 6*C6 and 12*C12 from the diagonal of the nbfp matrix */
 384                 c6  = nbat->nbfp[(i*nt+i)*2  ];
 385                 c12 = nbat->nbfp[(i*nt+i)*2+1];
 386                 if (c6 > 0 && c12 > 0)
 387                 {
 388                     /* We store 0.5*2^1/6*sigma and sqrt(4*3*eps),
 389                      * so we get 6*C6 and 12*C12 after combining.
 390                      */
 391                     nbat->nbfp_comb[i*2  ] = 0.5*pow(c12/c6, 1.0/6.0);
 392                     nbat->nbfp_comb[i*2+1] = sqrt(c6*c6/c12);
 393                 }
 394                 else
 395                 {
 396                     nbat->nbfp_comb[i*2  ] = 0;
 397                     nbat->nbfp_comb[i*2+1] = 0;
 398                 }
 399             }
 400             break;
 401         case ljcrNONE:
 402             /* In nbfp_s4 we use a stride of 4 for storing two parameters */
 403             nbat->alloc((void **)&nbat->nbfp_s4, nt*nt*4*sizeof(*nbat->nbfp_s4));
 404             for (i = 0; i < nt; i++)
 405             {
 406                 for (j = 0; j < nt; j++)
 407                 {
 408                     nbat->nbfp_s4[(i*nt+j)*4+0] = nbat->nbfp[(i*nt+j)*2+0];
 409                     nbat->nbfp_s4[(i*nt+j)*4+1] = nbat->nbfp[(i*nt+j)*2+1];
 410                     nbat->nbfp_s4[(i*nt+j)*4+2] = 0;
 411                     nbat->nbfp_s4[(i*nt+j)*4+3] = 0;
 412                 }
 413             }
 414             break;
 415         default:
 416             gmx_incons("Unknown combination rule");
 417             break;
 418     }
 419 }
 420
 421 /* Initializes an nbnxn_atomdata_t data structure */
 422 void nbnxn_atomdata_init(FILE *fp,
 423                          nbnxn_atomdata_t *nbat,
 424                          int nb_kernel_type,
 425                          int ntype, const real *nbfp,
 426                          int n_energygroups,
 427                          int nout,
 428                          nbnxn_alloc_t *alloc,
 429                          nbnxn_free_t  *free)
 430 {
 431     int      i, j;
 432     real     c6, c12, tol;
 433     char    *ptr;
 434     gmx_bool simple, bCombGeom, bCombLB;
 435
 436     if (alloc == NULL)
 437     {
 438         nbat->alloc = nbnxn_alloc_aligned;
 439     }
 440     else
 441     {
 442         nbat->alloc = alloc;
 443     }
 444     if (free == NULL)
 445     {
 446         nbat->free = nbnxn_free_aligned;
 447     }
 448     else
 449     {
 450         nbat->free = free;
 451     }
 452
 453     if (debug)
 454     {
 455         fprintf(debug, "There are %d atom types in the system, adding one for nbnxn_atomdata_t\n", ntype);
 456     }
 457     nbat->ntype = ntype + 1;
 458     nbat->alloc((void **)&nbat->nbfp,
 459                 nbat->ntype*nbat->ntype*2*sizeof(*nbat->nbfp));
 460     nbat->alloc((void **)&nbat->nbfp_comb, nbat->ntype*2*sizeof(*nbat->nbfp_comb));
 461
 462     /* A tolerance of 1e-5 seems reasonable for (possibly hand-typed)
 463      * force-field floating point parameters.
 464      */
 465     tol = 1e-5;
 466     ptr = getenv("GMX_LJCOMB_TOL");
 467     if (ptr != NULL)
 468     {
 469         double dbl;
 470
 471         sscanf(ptr, "%lf", &dbl);
 472         tol = dbl;
 473     }
 474     bCombGeom = TRUE;
 475     bCombLB   = TRUE;
 476
 477     /* Temporarily fill nbat->nbfp_comb with sigma and epsilon
 478      * to check for the LB rule.
 479      */
 480     for (i = 0; i < ntype; i++)
 481     {
 482         c6  = nbfp[(i*ntype+i)*2  ]/6.0;
 483         c12 = nbfp[(i*ntype+i)*2+1]/12.0;
 484         if (c6 > 0 && c12 > 0)
 485         {
 486             nbat->nbfp_comb[i*2  ] = pow(c12/c6, 1.0/6.0);
 487             nbat->nbfp_comb[i*2+1] = 0.25*c6*c6/c12;
 488         }
 489         else if (c6 == 0 && c12 == 0)
 490         {
 491             nbat->nbfp_comb[i*2  ] = 0;
 492             nbat->nbfp_comb[i*2+1] = 0;
 493         }
 494         else
 495         {
 496             /* Can not use LB rule with only dispersion or repulsion */
 497             bCombLB = FALSE;
 498         }
 499     }
 500
 501     for (i = 0; i < nbat->ntype; i++)
 502     {
 503         for (j = 0; j < nbat->ntype; j++)
 504         {
 505             if (i < ntype && j < ntype)
 506             {
 507                 /* fr->nbfp has been updated, so that array too now stores c6/c12 including
 508                  * the 6.0/12.0 prefactors to save 2 flops in the most common case (force-only).
 509                  */
 510                 c6  = nbfp[(i*ntype+j)*2  ];
 511                 c12 = nbfp[(i*ntype+j)*2+1];
 512                 nbat->nbfp[(i*nbat->ntype+j)*2  ] = c6;
 513                 nbat->nbfp[(i*nbat->ntype+j)*2+1] = c12;
 514
 515                 /* Compare 6*C6 and 12*C12 for geometric cobination rule */
 516                 bCombGeom = bCombGeom &&
 517                     gmx_within_tol(c6*c6, nbfp[(i*ntype+i)*2  ]*nbfp[(j*ntype+j)*2  ], tol) &&
 518                     gmx_within_tol(c12*c12, nbfp[(i*ntype+i)*2+1]*nbfp[(j*ntype+j)*2+1], tol);
 519
 520                 /* Compare C6 and C12 for Lorentz-Berthelot combination rule */
 521                 c6     /= 6.0;
 522                 c12    /= 12.0;
 523                 bCombLB = bCombLB &&
 524                     ((c6 == 0 && c12 == 0 &&
 525                       (nbat->nbfp_comb[i*2+1] == 0 || nbat->nbfp_comb[j*2+1] == 0)) ||
 526                      (c6 > 0 && c12 > 0 &&
 527                       gmx_within_tol(pow(c12/c6, 1.0/6.0), 0.5*(nbat->nbfp_comb[i*2]+nbat->nbfp_comb[j*2]), tol) &&
 528                       gmx_within_tol(0.25*c6*c6/c12, sqrt(nbat->nbfp_comb[i*2+1]*nbat->nbfp_comb[j*2+1]), tol)));
 529             }
 530             else
 531             {
 532                 /* Add zero parameters for the additional dummy atom type */
 533                 nbat->nbfp[(i*nbat->ntype+j)*2  ] = 0;
 534                 nbat->nbfp[(i*nbat->ntype+j)*2+1] = 0;
 535             }
 536         }
 537     }
 538     if (debug)
 539     {
 540         fprintf(debug, "Combination rules: geometric %d Lorentz-Berthelot %d\n",
 541                 bCombGeom, bCombLB);
 542     }
 543
 544     simple = nbnxn_kernel_pairlist_simple(nb_kernel_type);
 545
 546     if (simple)
 547     {
 548         /* We prefer the geometic combination rule,
 549          * as that gives a slightly faster kernel than the LB rule.
 550          */
 551         if (bCombGeom)
 552         {
 553             nbat->comb_rule = ljcrGEOM;
 554         }
 555         else if (bCombLB)
 556         {
 557             nbat->comb_rule = ljcrLB;
 558         }
 559         else
 560         {
 561             nbat->comb_rule = ljcrNONE;
 562
 563             nbat->free(nbat->nbfp_comb);
 564         }
 565
 566         if (fp)
 567         {
 568             if (nbat->comb_rule == ljcrNONE)
 569             {
 570                 fprintf(fp, "Using full Lennard-Jones parameter combination matrix\n\n");
 571             }
 572             else
 573             {
 574                 fprintf(fp, "Using %s Lennard-Jones combination rule\n\n",
 575                         nbat->comb_rule == ljcrGEOM ? "geometric" : "Lorentz-Berthelot");
 576             }
 577         }
 578
 579         set_combination_rule_data(nbat);
 580     }
 581     else
 582     {
 583         nbat->comb_rule = ljcrNONE;
 584
 585         nbat->free(nbat->nbfp_comb);
 586     }
 587
 588     nbat->natoms  = 0;
 589     nbat->type    = NULL;
 590     nbat->lj_comb = NULL;
 591     if (simple)
 592     {
 593         int pack_x;
 594
 595         switch (nb_kernel_type)
 596         {
 597             case nbnxnk4xN_SIMD_4xN:
 598             case nbnxnk4xN_SIMD_2xNN:
 599                 pack_x = max(NBNXN_CPU_CLUSTER_I_SIZE,
 600                              nbnxn_kernel_to_cj_size(nb_kernel_type));
 601                 switch (pack_x)
 602                 {
 603                     case 4:
 604                         nbat->XFormat = nbatX4;
 605                         break;
 606                     case 8:
 607                         nbat->XFormat = nbatX8;
 608                         break;
 609                     default:
 610                         gmx_incons("Unsupported packing width");
 611                 }
 612                 break;
 613             default:
 614                 nbat->XFormat = nbatXYZ;
 615                 break;
 616         }
 617
 618         nbat->FFormat = nbat->XFormat;
 619     }
 620     else
 621     {
 622         nbat->XFormat = nbatXYZQ;
 623         nbat->FFormat = nbatXYZ;
 624     }
 625     nbat->q        = NULL;
 626     nbat->nenergrp = n_energygroups;
 627     if (!simple)
 628     {
 629         /* Energy groups not supported yet for super-sub lists */
 630         if (n_energygroups > 1 && fp != NULL)
 631         {
 632             fprintf(fp, "\nNOTE: With GPUs, reporting energy group contributions is not supported\n\n");
 633         }
 634         nbat->nenergrp = 1;
 635     }
 636     /* Temporary storage goes as #grp^3*simd_width^2/2, so limit to 64 */
 637     if (nbat->nenergrp > 64)
 638     {
 639         gmx_fatal(FARGS, "With NxN kernels not more than 64 energy groups are supported\n");
 640     }
 641     nbat->neg_2log = 1;
 642     while (nbat->nenergrp > (1<<nbat->neg_2log))
 643     {
 644         nbat->neg_2log++;
 645     }
 646     nbat->energrp = NULL;
 647     nbat->alloc((void **)&nbat->shift_vec, SHIFTS*sizeof(*nbat->shift_vec));
 648     nbat->xstride = (nbat->XFormat == nbatXYZQ ? STRIDE_XYZQ : DIM);
 649     nbat->fstride = (nbat->FFormat == nbatXYZQ ? STRIDE_XYZQ : DIM);
 650     nbat->x       = NULL;
 651
 652 #ifdef GMX_NBNXN_SIMD
 653     if (simple)
 654     {
 655         /* Set the diagonal cluster pair exclusion mask setup data.
 656          * In the kernel we check 0 < j - i to generate the masks.
 657          * Here we store j - i for generating the mask for the first i,
 658          * we substract 0.5 to avoid rounding issues.
 659          * In the kernel we can subtract 1 to generate the subsequent mask.
 660          */
 661         const int simd_width = GMX_NBNXN_SIMD_BITWIDTH/(sizeof(real)*8);
 662         int       simd_4xn_diag_size, j;
 663
 664         simd_4xn_diag_size = max(NBNXN_CPU_CLUSTER_I_SIZE, simd_width);
 665         snew_aligned(nbat->simd_4xn_diag, simd_4xn_diag_size, NBNXN_MEM_ALIGN);
 666         for (j = 0; j < simd_4xn_diag_size; j++)
 667         {
 668             nbat->simd_4xn_diag[j] = j - 0.5;
 669         }
 670
 671         snew_aligned(nbat->simd_2xnn_diag, simd_width, NBNXN_MEM_ALIGN);
 672         for (j = 0; j < simd_width/2; j++)
 673         {
 674             /* The j-cluster size is half the SIMD width */
 675             nbat->simd_2xnn_diag[j]              = j - 0.5;
 676             /* The next half of the SIMD width is for i + 1 */
 677             nbat->simd_2xnn_diag[simd_width/2+j] = j - 1 - 0.5;
 678         }
 679     }
 680 #endif
 681
 682     /* Initialize the output data structures */
 683     nbat->nout    = nout;
 684     snew(nbat->out, nbat->nout);
 685     nbat->nalloc  = 0;
 686     for (i = 0; i < nbat->nout; i++)
 687     {
 688         nbnxn_atomdata_output_init(&nbat->out[i],
 689                                    nb_kernel_type,
 690                                    nbat->nenergrp, 1<<nbat->neg_2log,
 691                                    nbat->alloc);
 692     }
 693     nbat->buffer_flags.flag        = NULL;
 694     nbat->buffer_flags.flag_nalloc = 0;
 695 }
 696
 697 static void copy_lj_to_nbat_lj_comb_x4(const real *ljparam_type,
 698                                        const int *type, int na,
 699                                        real *ljparam_at)
 700 {
 701     int is, k, i;
 702
 703     /* The LJ params follow the combination rule:
 704      * copy the params for the type array to the atom array.
 705      */
 706     for (is = 0; is < na; is += PACK_X4)
 707     {
 708         for (k = 0; k < PACK_X4; k++)
 709         {
 710             i = is + k;
 711             ljparam_at[is*2        +k] = ljparam_type[type[i]*2  ];
 712             ljparam_at[is*2+PACK_X4+k] = ljparam_type[type[i]*2+1];
 713         }
 714     }
 715 }
 716
 717 static void copy_lj_to_nbat_lj_comb_x8(const real *ljparam_type,
 718                                        const int *type, int na,
 719                                        real *ljparam_at)
 720 {
 721     int is, k, i;
 722
 723     /* The LJ params follow the combination rule:
 724      * copy the params for the type array to the atom array.
 725      */
 726     for (is = 0; is < na; is += PACK_X8)
 727     {
 728         for (k = 0; k < PACK_X8; k++)
 729         {
 730             i = is + k;
 731             ljparam_at[is*2        +k] = ljparam_type[type[i]*2  ];
 732             ljparam_at[is*2+PACK_X8+k] = ljparam_type[type[i]*2+1];
 733         }
 734     }
 735 }
 736
 737 /* Sets the atom type and LJ data in nbnxn_atomdata_t */
 738 static void nbnxn_atomdata_set_atomtypes(nbnxn_atomdata_t    *nbat,
 739                                          int                  ngrid,
 740                                          const nbnxn_search_t nbs,
 741                                          const int           *type)
 742 {
 743     int                 g, i, ncz, ash;
 744     const nbnxn_grid_t *grid;
 745
 746     for (g = 0; g < ngrid; g++)
 747     {
 748         grid = &nbs->grid[g];
 749
 750         /* Loop over all columns and copy and fill */
 751         for (i = 0; i < grid->ncx*grid->ncy; i++)
 752         {
 753             ncz = grid->cxy_ind[i+1] - grid->cxy_ind[i];
 754             ash = (grid->cell0 + grid->cxy_ind[i])*grid->na_sc;
 755
 756             copy_int_to_nbat_int(nbs->a+ash, grid->cxy_na[i], ncz*grid->na_sc,
 757                                  type, nbat->ntype-1, nbat->type+ash);
 758
 759             if (nbat->comb_rule != ljcrNONE)
 760             {
 761                 if (nbat->XFormat == nbatX4)
 762                 {
 763                     copy_lj_to_nbat_lj_comb_x4(nbat->nbfp_comb,
 764                                                nbat->type+ash, ncz*grid->na_sc,
 765                                                nbat->lj_comb+ash*2);
 766                 }
 767                 else if (nbat->XFormat == nbatX8)
 768                 {
 769                     copy_lj_to_nbat_lj_comb_x8(nbat->nbfp_comb,
 770                                                nbat->type+ash, ncz*grid->na_sc,
 771                                                nbat->lj_comb+ash*2);
 772                 }
 773             }
 774         }
 775     }
 776 }
 777
 778 /* Sets the charges in nbnxn_atomdata_t *nbat */
 779 static void nbnxn_atomdata_set_charges(nbnxn_atomdata_t    *nbat,
 780                                        int                  ngrid,
 781                                        const nbnxn_search_t nbs,
 782                                        const real          *charge)
 783 {
 784     int                 g, cxy, ncz, ash, na, na_round, i, j;
 785     real               *q;
 786     const nbnxn_grid_t *grid;
 787
 788     for (g = 0; g < ngrid; g++)
 789     {
 790         grid = &nbs->grid[g];
 791
 792         /* Loop over all columns and copy and fill */
 793         for (cxy = 0; cxy < grid->ncx*grid->ncy; cxy++)
 794         {
 795             ash      = (grid->cell0 + grid->cxy_ind[cxy])*grid->na_sc;
 796             na       = grid->cxy_na[cxy];
 797             na_round = (grid->cxy_ind[cxy+1] - grid->cxy_ind[cxy])*grid->na_sc;
 798
 799             if (nbat->XFormat == nbatXYZQ)
 800             {
 801                 q = nbat->x + ash*STRIDE_XYZQ + ZZ + 1;
 802                 for (i = 0; i < na; i++)
 803                 {
 804                     *q = charge[nbs->a[ash+i]];
 805                     q += STRIDE_XYZQ;
 806                 }
 807                 /* Complete the partially filled last cell with zeros */
 808                 for (; i < na_round; i++)
 809                 {
 810                     *q = 0;
 811                     q += STRIDE_XYZQ;
 812                 }
 813             }
 814             else
 815             {
 816                 q = nbat->q + ash;
 817                 for (i = 0; i < na; i++)
 818                 {
 819                     *q = charge[nbs->a[ash+i]];
 820                     q++;
 821                 }
 822                 /* Complete the partially filled last cell with zeros */
 823                 for (; i < na_round; i++)
 824                 {
 825                     *q = 0;
 826                     q++;
 827                 }
 828             }
 829         }
 830     }
 831 }
 832
 833 /* Copies the energy group indices to a reordered and packed array */
 834 static void copy_egp_to_nbat_egps(const int *a, int na, int na_round,
 835                                   int na_c, int bit_shift,
 836                                   const int *in, int *innb)
 837 {
 838     int i, j, sa, at;
 839     int comb;
 840
 841     j = 0;
 842     for (i = 0; i < na; i += na_c)
 843     {
 844         /* Store na_c energy group numbers into one int */
 845         comb = 0;
 846         for (sa = 0; sa < na_c; sa++)
 847         {
 848             at = a[i+sa];
 849             if (at >= 0)
 850             {
 851                 comb |= (GET_CGINFO_GID(in[at]) << (sa*bit_shift));
 852             }
 853         }
 854         innb[j++] = comb;
 855     }
 856     /* Complete the partially filled last cell with fill */
 857     for (; i < na_round; i += na_c)
 858     {
 859         innb[j++] = 0;
 860     }
 861 }
 862
 863 /* Set the energy group indices for atoms in nbnxn_atomdata_t */
 864 static void nbnxn_atomdata_set_energygroups(nbnxn_atomdata_t    *nbat,
 865                                             int                  ngrid,
 866                                             const nbnxn_search_t nbs,
 867                                             const int           *atinfo)
 868 {
 869     int                 g, i, ncz, ash;
 870     const nbnxn_grid_t *grid;
 871
 872     for (g = 0; g < ngrid; g++)
 873     {
 874         grid = &nbs->grid[g];
 875
 876         /* Loop over all columns and copy and fill */
 877         for (i = 0; i < grid->ncx*grid->ncy; i++)
 878         {
 879             ncz = grid->cxy_ind[i+1] - grid->cxy_ind[i];
 880             ash = (grid->cell0 + grid->cxy_ind[i])*grid->na_sc;
 881
 882             copy_egp_to_nbat_egps(nbs->a+ash, grid->cxy_na[i], ncz*grid->na_sc,
 883                                   nbat->na_c, nbat->neg_2log,
 884                                   atinfo, nbat->energrp+(ash>>grid->na_c_2log));
 885         }
 886     }
 887 }
 888
 889 /* Sets all required atom parameter data in nbnxn_atomdata_t */
 890 void nbnxn_atomdata_set(nbnxn_atomdata_t    *nbat,
 891                         int                  locality,
 892                         const nbnxn_search_t nbs,
 893                         const t_mdatoms     *mdatoms,
 894                         const int           *atinfo)
 895 {
 896     int ngrid;
 897
 898     if (locality == eatLocal)
 899     {
 900         ngrid = 1;
 901     }
 902     else
 903     {
 904         ngrid = nbs->ngrid;
 905     }
 906
 907     nbnxn_atomdata_set_atomtypes(nbat, ngrid, nbs, mdatoms->typeA);
 908
 909     nbnxn_atomdata_set_charges(nbat, ngrid, nbs, mdatoms->chargeA);
 910
 911     if (nbat->nenergrp > 1)
 912     {
 913         nbnxn_atomdata_set_energygroups(nbat, ngrid, nbs, atinfo);
 914     }
 915 }
 916
 917 /* Copies the shift vector array to nbnxn_atomdata_t */
 918 void nbnxn_atomdata_copy_shiftvec(gmx_bool          bDynamicBox,
 919                                   rvec             *shift_vec,
 920                                   nbnxn_atomdata_t *nbat)
 921 {
 922     int i;
 923
 924     nbat->bDynamicBox = bDynamicBox;
 925     for (i = 0; i < SHIFTS; i++)
 926     {
 927         copy_rvec(shift_vec[i], nbat->shift_vec[i]);
 928     }
 929 }
 930
 931 /* Copies (and reorders) the coordinates to nbnxn_atomdata_t */
 932 void nbnxn_atomdata_copy_x_to_nbat_x(const nbnxn_search_t nbs,
 933                                      int                  locality,
 934                                      gmx_bool             FillLocal,
 935                                      rvec                *x,
 936                                      nbnxn_atomdata_t    *nbat)
 937 {
 938     int g0 = 0, g1 = 0;
 939     int nth, th;
 940
 941     switch (locality)
 942     {
 943         case eatAll:
 944             g0 = 0;
 945             g1 = nbs->ngrid;
 946             break;
 947         case eatLocal:
 948             g0 = 0;
 949             g1 = 1;
 950             break;
 951         case eatNonlocal:
 952             g0 = 1;
 953             g1 = nbs->ngrid;
 954             break;
 955     }
 956
 957     if (FillLocal)
 958     {
 959         nbat->natoms_local = nbs->grid[0].nc*nbs->grid[0].na_sc;
 960     }
 961
 962     nth = gmx_omp_nthreads_get(emntPairsearch);
 963
 964 #pragma omp parallel for num_threads(nth) schedule(static)
 965     for (th = 0; th < nth; th++)
 966     {
 967         int g;
 968
 969         for (g = g0; g < g1; g++)
 970         {
 971             const nbnxn_grid_t *grid;
 972             int                 cxy0, cxy1, cxy;
 973
 974             grid = &nbs->grid[g];
 975
 976             cxy0 = (grid->ncx*grid->ncy* th   +nth-1)/nth;
 977             cxy1 = (grid->ncx*grid->ncy*(th+1)+nth-1)/nth;
 978
 979             for (cxy = cxy0; cxy < cxy1; cxy++)
 980             {
 981                 int na, ash, na_fill;
 982
 983                 na  = grid->cxy_na[cxy];
 984                 ash = (grid->cell0 + grid->cxy_ind[cxy])*grid->na_sc;
 985
 986                 if (g == 0 && FillLocal)
 987                 {
 988                     na_fill =
 989                         (grid->cxy_ind[cxy+1] - grid->cxy_ind[cxy])*grid->na_sc;
 990                 }
 991                 else
 992                 {
 993                     /* We fill only the real particle locations.
 994                      * We assume the filling entries at the end have been
 995                      * properly set before during ns.
 996                      */
 997                     na_fill = na;
 998                 }
 999                 copy_rvec_to_nbat_real(nbs->a+ash, na, na_fill, x,
1000                                        nbat->XFormat, nbat->x, ash,
1001                                        0, 0, 0);
1002             }
1003         }
1004     }
1005 }
1006
1007 static void
1008 nbnxn_atomdata_clear_reals(real * gmx_restrict dest,
1009                            int i0, int i1)
1010 {
1011     int i;
1012
1013     for (i = i0; i < i1; i++)
1014     {
1015         dest[i] = 0;
1016     }
1017 }
1018
1019 static void
1020 nbnxn_atomdata_reduce_reals(real * gmx_restrict dest,
1021                             gmx_bool bDestSet,
1022                             real ** gmx_restrict src,
1023                             int nsrc,
1024                             int i0, int i1)
1025 {
1026     int i, s;
1027
1028     if (bDestSet)
1029     {
1030         /* The destination buffer contains data, add to it */
1031         for (i = i0; i < i1; i++)
1032         {
1033             for (s = 0; s < nsrc; s++)
1034             {
1035                 dest[i] += src[s][i];
1036             }
1037         }
1038     }
1039     else
1040     {
1041         /* The destination buffer is unitialized, set it first */
1042         for (i = i0; i < i1; i++)
1043         {
1044             dest[i] = src[0][i];
1045             for (s = 1; s < nsrc; s++)
1046             {
1047                 dest[i] += src[s][i];
1048             }
1049         }
1050     }
1051 }
1052
1053 static void
1054 nbnxn_atomdata_reduce_reals_simd(real * gmx_restrict dest,
1055                                  gmx_bool bDestSet,
1056                                  real ** gmx_restrict src,
1057                                  int nsrc,
1058                                  int i0, int i1)
1059 {
1060 #ifdef GMX_NBNXN_SIMD
1061 /* The SIMD width here is actually independent of that in the kernels,
1062  * but we use the same width for simplicity (usually optimal anyhow).
1063  */
1064 #if GMX_NBNXN_SIMD_BITWIDTH == 128
1065 #define GMX_MM128_HERE
1066 #endif
1067 #if GMX_NBNXN_SIMD_BITWIDTH == 256
1068 #define GMX_MM256_HERE
1069 #endif
1070 #include "gmx_simd_macros.h"
1071
1072     int       i, s;
1073     gmx_mm_pr dest_SSE, src_SSE;
1074
1075     if (bDestSet)
1076     {
1077         for (i = i0; i < i1; i += GMX_SIMD_WIDTH_HERE)
1078         {
1079             dest_SSE = gmx_load_pr(dest+i);
1080             for (s = 0; s < nsrc; s++)
1081             {
1082                 src_SSE  = gmx_load_pr(src[s]+i);
1083                 dest_SSE = gmx_add_pr(dest_SSE, src_SSE);
1084             }
1085             gmx_store_pr(dest+i, dest_SSE);
1086         }
1087     }
1088     else
1089     {
1090         for (i = i0; i < i1; i += GMX_SIMD_WIDTH_HERE)
1091         {
1092             dest_SSE = gmx_load_pr(src[0]+i);
1093             for (s = 1; s < nsrc; s++)
1094             {
1095                 src_SSE  = gmx_load_pr(src[s]+i);
1096                 dest_SSE = gmx_add_pr(dest_SSE, src_SSE);
1097             }
1098             gmx_store_pr(dest+i, dest_SSE);
1099         }
1100     }
1101
1102 #undef GMX_MM128_HERE
1103 #undef GMX_MM256_HERE
1104 #endif
1105 }
1106
1107 /* Add part of the force array(s) from nbnxn_atomdata_t to f */
1108 static void
1109 nbnxn_atomdata_add_nbat_f_to_f_part(const nbnxn_search_t nbs,
1110                                     const nbnxn_atomdata_t *nbat,
1111                                     nbnxn_atomdata_output_t *out,
1112                                     int nfa,
1113                                     int a0, int a1,
1114                                     rvec *f)
1115 {
1116     int         a, i, fa;
1117     const int  *cell;
1118     const real *fnb;
1119
1120     cell = nbs->cell;
1121
1122     /* Loop over all columns and copy and fill */
1123     switch (nbat->FFormat)
1124     {
1125         case nbatXYZ:
1126         case nbatXYZQ:
1127             if (nfa == 1)
1128             {
1129                 fnb = out[0].f;
1130
1131                 for (a = a0; a < a1; a++)
1132                 {
1133                     i = cell[a]*nbat->fstride;
1134
1135                     f[a][XX] += fnb[i];
1136                     f[a][YY] += fnb[i+1];
1137                     f[a][ZZ] += fnb[i+2];
1138                 }
1139             }
1140             else
1141             {
1142                 for (a = a0; a < a1; a++)
1143                 {
1144                     i = cell[a]*nbat->fstride;
1145
1146                     for (fa = 0; fa < nfa; fa++)
1147                     {
1148                         f[a][XX] += out[fa].f[i];
1149                         f[a][YY] += out[fa].f[i+1];
1150                         f[a][ZZ] += out[fa].f[i+2];
1151                     }
1152                 }
1153             }
1154             break;
1155         case nbatX4:
1156             if (nfa == 1)
1157             {
1158                 fnb = out[0].f;
1159
1160                 for (a = a0; a < a1; a++)
1161                 {
1162                     i = X4_IND_A(cell[a]);
1163
1164                     f[a][XX] += fnb[i+XX*PACK_X4];
1165                     f[a][YY] += fnb[i+YY*PACK_X4];
1166                     f[a][ZZ] += fnb[i+ZZ*PACK_X4];
1167                 }
1168             }
1169             else
1170             {
1171                 for (a = a0; a < a1; a++)
1172                 {
1173                     i = X4_IND_A(cell[a]);
1174
1175                     for (fa = 0; fa < nfa; fa++)
1176                     {
1177                         f[a][XX] += out[fa].f[i+XX*PACK_X4];
1178                         f[a][YY] += out[fa].f[i+YY*PACK_X4];
1179                         f[a][ZZ] += out[fa].f[i+ZZ*PACK_X4];
1180                     }
1181                 }
1182             }
1183             break;
1184         case nbatX8:
1185             if (nfa == 1)
1186             {
1187                 fnb = out[0].f;
1188
1189                 for (a = a0; a < a1; a++)
1190                 {
1191                     i = X8_IND_A(cell[a]);
1192
1193                     f[a][XX] += fnb[i+XX*PACK_X8];
1194                     f[a][YY] += fnb[i+YY*PACK_X8];
1195                     f[a][ZZ] += fnb[i+ZZ*PACK_X8];
1196                 }
1197             }
1198             else
1199             {
1200                 for (a = a0; a < a1; a++)
1201                 {
1202                     i = X8_IND_A(cell[a]);
1203
1204                     for (fa = 0; fa < nfa; fa++)
1205                     {
1206                         f[a][XX] += out[fa].f[i+XX*PACK_X8];
1207                         f[a][YY] += out[fa].f[i+YY*PACK_X8];
1208                         f[a][ZZ] += out[fa].f[i+ZZ*PACK_X8];
1209                     }
1210                 }
1211             }
1212             break;
1213     }
1214 }
1215
1216 /* Add the force array(s) from nbnxn_atomdata_t to f */
1217 void nbnxn_atomdata_add_nbat_f_to_f(const nbnxn_search_t    nbs,
1218                                     int                     locality,
1219                                     const nbnxn_atomdata_t *nbat,
1220                                     rvec                   *f)
1221 {
1222     int a0 = 0, na = 0;
1223     int nth, th;
1224
1225     nbs_cycle_start(&nbs->cc[enbsCCreducef]);
1226
1227     switch (locality)
1228     {
1229         case eatAll:
1230             a0 = 0;
1231             na = nbs->natoms_nonlocal;
1232             break;
1233         case eatLocal:
1234             a0 = 0;
1235             na = nbs->natoms_local;
1236             break;
1237         case eatNonlocal:
1238             a0 = nbs->natoms_local;
1239             na = nbs->natoms_nonlocal - nbs->natoms_local;
1240             break;
1241     }
1242
1243     nth = gmx_omp_nthreads_get(emntNonbonded);
1244
1245     if (nbat->nout > 1)
1246     {
1247         if (locality != eatAll)
1248         {
1249             gmx_incons("add_f_to_f called with nout>1 and locality!=eatAll");
1250         }
1251
1252         /* Reduce the force thread output buffers into buffer 0, before adding
1253          * them to the, differently ordered, "real" force buffer.
1254          */
1255 #pragma omp parallel for num_threads(nth) schedule(static)
1256         for (th = 0; th < nth; th++)
1257         {
1258             const nbnxn_buffer_flags_t *flags;
1259             int   b0, b1, b;
1260             int   i0, i1;
1261             int   nfptr;
1262             real *fptr[NBNXN_BUFFERFLAG_MAX_THREADS];
1263             int   out;
1264
1265             flags = &nbat->buffer_flags;
1266
1267             /* Calculate the cell-block range for our thread */
1268             b0 = (flags->nflag* th   )/nth;
1269             b1 = (flags->nflag*(th+1))/nth;
1270
1271             for (b = b0; b < b1; b++)
1272             {
1273                 i0 =  b   *NBNXN_BUFFERFLAG_SIZE*nbat->fstride;
1274                 i1 = (b+1)*NBNXN_BUFFERFLAG_SIZE*nbat->fstride;
1275
1276                 nfptr = 0;
1277                 for (out = 1; out < nbat->nout; out++)
1278                 {
1279                     if (flags->flag[b] & (1U<<out))
1280                     {
1281                         fptr[nfptr++] = nbat->out[out].f;
1282                     }
1283                 }
1284                 if (nfptr > 0)
1285                 {
1286 #ifdef GMX_NBNXN_SIMD
1287                     nbnxn_atomdata_reduce_reals_simd
1288 #else
1289                     nbnxn_atomdata_reduce_reals
1290 #endif
1291                         (nbat->out[0].f,
1292                         flags->flag[b] & (1U<<0),
1293                         fptr, nfptr,
1294                         i0, i1);
1295                 }
1296                 else if (!(flags->flag[b] & (1U<<0)))
1297                 {
1298                     nbnxn_atomdata_clear_reals(nbat->out[0].f,
1299                                                i0, i1);
1300                 }
1301             }
1302         }
1303     }
1304
1305 #pragma omp parallel for num_threads(nth) schedule(static)
1306     for (th = 0; th < nth; th++)
1307     {
1308         nbnxn_atomdata_add_nbat_f_to_f_part(nbs, nbat,
1309                                             nbat->out,
1310                                             1,
1311                                             a0+((th+0)*na)/nth,
1312                                             a0+((th+1)*na)/nth,
1313                                             f);
1314     }
1315
1316     nbs_cycle_stop(&nbs->cc[enbsCCreducef]);
1317 }
1318
1319 /* Adds the shift forces from nbnxn_atomdata_t to fshift */
1320 void nbnxn_atomdata_add_nbat_fshift_to_fshift(const nbnxn_atomdata_t *nbat,
1321                                               rvec                   *fshift)
1322 {
1323     const nbnxn_atomdata_output_t *out;
1324     int  th;
1325     int  s;
1326     rvec sum;
1327
1328     out = nbat->out;
1329
1330     for (s = 0; s < SHIFTS; s++)
1331     {
1332         clear_rvec(sum);
1333         for (th = 0; th < nbat->nout; th++)
1334         {
1335             sum[XX] += out[th].fshift[s*DIM+XX];
1336             sum[YY] += out[th].fshift[s*DIM+YY];
1337             sum[ZZ] += out[th].fshift[s*DIM+ZZ];
1338         }
1339         rvec_inc(fshift[s], sum);
1340     }
1341 }