src/gromacs/mdlib/repl_ex.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) 2011,2012,2013,2014,2015,2017,2018, 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
  38 #ifndef _repl_ex_h
  39 #define _repl_ex_h
  40
  41 #include <cstdio>
  42
  43 #include "gromacs/utility/basedefinitions.h"
  44 #include "gromacs/utility/real.h"
  45
  46 struct gmx_enerdata_t;
  47 struct gmx_multisim_t;
  48 struct t_commrec;
  49 struct t_inputrec;
  50 class t_state;
  51
  52 /* The parameters for the replica exchange algorithm */
  53 struct ReplicaExchangeParameters
  54 {
  55     ReplicaExchangeParameters() :
  56         exchangeInterval(0),
  57         numExchanges(0),
  58         randomSeed(-1)
  59     {
  60     }
  61
  62     int exchangeInterval; /* Interval in steps at which to attempt exchanges, 0 means no replica exchange */
  63     int numExchanges;     /* The number of exchanges to attempt at an exchange step */
  64     int randomSeed;       /* The random seed, -1 means generate a seed */
  65 };
  66
  67 /* Abstract type for replica exchange */
  68 typedef struct gmx_repl_ex *gmx_repl_ex_t;
  69
  70 gmx_repl_ex_t
  71 init_replica_exchange(FILE                            *fplog,
  72                       const gmx_multisim_t            *ms,
  73                       int                              numAtomsInSystem,
  74                       const t_inputrec                *ir,
  75                       const ReplicaExchangeParameters &replExParams);
  76 /* Should only be called on the master ranks */
  77
  78 gmx_bool replica_exchange(FILE *fplog,
  79                           const t_commrec *cr,
  80                           const gmx_multisim_t *ms,
  81                           gmx_repl_ex_t re,
  82                           t_state *state, const gmx_enerdata_t *enerd,
  83                           t_state *state_local,
  84                           int64_t step, real time);
  85 /* Attempts replica exchange, should be called on all ranks.
  86  * Returns TRUE if this state has been exchanged.
  87  * When running each replica in parallel,
  88  * this routine collects the state on the master rank before exchange.
  89  * With domain decomposition, the global state after exchange is stored
  90  * in state and still needs to be redistributed over the ranks.
  91  */
  92
  93 void print_replica_exchange_statistics(FILE *fplog, gmx_repl_ex_t re);
  94 /* Should only be called on the master ranks */
  95
  96 #endif  /* _repl_ex_h */