src/gromacs/mdlib/tests/settletestdata.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2014,2015,2016,2018,2019, by the GROMACS development team, led by
   5  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   6  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   7  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
   8  *
   9  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  11  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  12  * of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with GROMACS; if not, see
  21  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  22  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  23  *
  24  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  25  * consider that scientific software is very special. Version
  26  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  27  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  28  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  29  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  30  * official version at http://www.gromacs.org.
  31  *
  32  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  33  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  34  */
  35 /*! \internal \file
  36  * \brief Defines the class that accumulates SETTLE test data.
  37  *
  38  * \author Mark Abraham  <mark.j.abraham@gmail.com>
  39  * \author Artem Zhmurov <zhmurov@gmail.com>
  40  *
  41  * \ingroup module_mdlib
  42  */
  43 #include "gmxpre.h"
  44
  45 #include "settletestdata.h"
  46
  47 #include <algorithm>
  48 #include <unordered_map>
  49 #include <vector>
  50
  51 #include <gtest/gtest.h>
  52
  53 #include "gromacs/gpu_utils/gpu_utils.h"
  54 #include "gromacs/math/paddedvector.h"
  55 #include "gromacs/math/vec.h"
  56 #include "gromacs/math/vectypes.h"
  57 #include "gromacs/mdlib/settle.h"
  58 #include "gromacs/mdtypes/mdatom.h"
  59 #include "gromacs/pbcutil/pbc.h"
  60 #include "gromacs/topology/idef.h"
  61 #include "gromacs/topology/ifunc.h"
  62 #include "gromacs/topology/topology.h"
  63 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  64 #include "gromacs/utility/stringutil.h"
  65 #include "gromacs/utility/unique_cptr.h"
  66
  67 #include "gromacs/mdlib/tests/watersystem.h"
  68 #include "testutils/testasserts.h"
  69
  70 namespace gmx
  71 {
  72 namespace test
  73 {
  74
  75 SettleTestData::SettleTestData(int numSettles) :
  76     x_(c_waterPositions.size()),
  77     xPrime_(c_waterPositions.size()),
  78     v_(c_waterPositions.size())
  79 {
  80     // Initialize coordinates and velocities from the constant set of coordinates
  81     std::copy(c_waterPositions.begin(), c_waterPositions.end(), x_.begin());
  82     std::copy(c_waterPositions.begin(), c_waterPositions.end(), xPrime_.begin());
  83
  84     // Perturb the atom positions, to appear like an
  85     // "update," and where there is definitely constraining
  86     // work to do.
  87     for (int i = 0; i < xPrime_.size()*DIM; ++i)
  88     {
  89         if (i % 4 == 0)
  90         {
  91             xPrime_[i / DIM][i % DIM] += 0.01;
  92         }
  93         else if (i % 4 == 1)
  94         {
  95             xPrime_[i / DIM][i % DIM] -= 0.01;
  96         }
  97         else if (i % 4 == 2)
  98         {
  99             xPrime_[i / DIM][i % DIM] += 0.02;
 100         }
 101         else if (i % 4 == 3)
 102         {
 103             xPrime_[i / DIM][i % DIM] -= 0.02;
 104         }
 105         v_[i / DIM][i % DIM] = 0.0;
 106     }
 107
 108     // Set up the topology.
 109     const int settleType = 0;
 110     mtop_.moltype.resize(1);
 111     mtop_.molblock.resize(1);
 112     mtop_.molblock[0].type = 0;
 113     std::vector<int> &iatoms = mtop_.moltype[0].ilist[F_SETTLE].iatoms;
 114     for (int i = 0; i < numSettles; ++i)
 115     {
 116         iatoms.push_back(settleType);
 117         iatoms.push_back(i*atomsPerSettle_ + 0);
 118         iatoms.push_back(i*atomsPerSettle_ + 1);
 119         iatoms.push_back(i*atomsPerSettle_ + 2);
 120     }
 121
 122     // Set up the SETTLE parameters.
 123     t_iparams         iparams;
 124     iparams.settle.doh = dOH_;
 125     iparams.settle.dhh = dHH_;
 126     mtop_.ffparams.iparams.push_back(iparams);
 127
 128     // Set up the masses.
 129     mtop_.moltype[0].atoms.atom = static_cast<t_atom*>(calloc(numSettles*atomsPerSettle_, sizeof(t_atom)));
 130     mdatoms_.homenr             = numSettles * atomsPerSettle_;
 131     mdatoms_.massT              = static_cast<real*>(calloc(mdatoms_.homenr, sizeof(real)));
 132     mdatoms_.invmass            = static_cast<real*>(calloc(mdatoms_.homenr, sizeof(real)));
 133     for (int i = 0; i < numSettles; ++i)
 134     {
 135         mdatoms_.massT[i*atomsPerSettle_ + 0] = oxygenMass_;
 136         mdatoms_.massT[i*atomsPerSettle_ + 1] = hydrogenMass_;
 137         mdatoms_.massT[i*atomsPerSettle_ + 2] = hydrogenMass_;
 138
 139         mdatoms_.invmass[i*atomsPerSettle_ + 0] = 1.0/oxygenMass_;
 140         mdatoms_.invmass[i*atomsPerSettle_ + 1] = 1.0/hydrogenMass_;
 141         mdatoms_.invmass[i*atomsPerSettle_ + 2] = 1.0/hydrogenMass_;
 142
 143         mtop_.moltype[0].atoms.atom[i*atomsPerSettle_ + 0].m = oxygenMass_;
 144         mtop_.moltype[0].atoms.atom[i*atomsPerSettle_ + 1].m = hydrogenMass_;
 145         mtop_.moltype[0].atoms.atom[i*atomsPerSettle_ + 2].m = hydrogenMass_;
 146     }
 147
 148     // Reshape some data so it can be directly used by the SETTLE constraints
 149     ilist_             = { mtop_.moltype[0].ilist[F_SETTLE].size(), 0, mtop_.moltype[0].ilist[F_SETTLE].iatoms.data(), 0 };
 150     idef_.il[F_SETTLE] = ilist_;
 151 }
 152
 153 SettleTestData::~SettleTestData()
 154 {
 155     free(mdatoms_.massT);
 156     free(mdatoms_.invmass);
 157 }
 158
 159 }  // namespace test
 160 }  // namespace gmx