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     const real deltas[] = { 0.01, -0.01, +0.02, -0.02 };
  88     int        i        = 0;
  89     for (auto& xPrime : xPrime_)
  90     {
  91         xPrime[XX] += deltas[i % 4];
  92         ++i;
  93         xPrime[YY] += deltas[i % 4];
  94         ++i;
  95         xPrime[ZZ] += deltas[i % 4];
  96         ++i;
  97     }
  98     std::fill(v_.begin(), v_.end(), RVec{ 0.0, 0.0, 0.0 });
  99
 100     // Set up the topology.
 101     const int settleType = 0;
 102     mtop_.moltype.resize(1);
 103     mtop_.molblock.resize(1);
 104     mtop_.molblock[0].type   = 0;
 105     std::vector<int>& iatoms = mtop_.moltype[0].ilist[F_SETTLE].iatoms;
 106     for (int i = 0; i < numSettles; ++i)
 107     {
 108         iatoms.push_back(settleType);
 109         iatoms.push_back(i * atomsPerSettle_ + 0);
 110         iatoms.push_back(i * atomsPerSettle_ + 1);
 111         iatoms.push_back(i * atomsPerSettle_ + 2);
 112     }
 113
 114     // Set up the SETTLE parameters.
 115     t_iparams iparams;
 116     iparams.settle.doh = dOH_;
 117     iparams.settle.dhh = dHH_;
 118     mtop_.ffparams.iparams.push_back(iparams);
 119
 120     // Set up the masses.
 121     mtop_.moltype[0].atoms.atom =
 122             static_cast<t_atom*>(calloc(numSettles * atomsPerSettle_, sizeof(t_atom)));
 123     mdatoms_.homenr  = numSettles * atomsPerSettle_;
 124     mdatoms_.massT   = static_cast<real*>(calloc(mdatoms_.homenr, sizeof(real)));
 125     mdatoms_.invmass = static_cast<real*>(calloc(mdatoms_.homenr, sizeof(real)));
 126     for (int i = 0; i < numSettles; ++i)
 127     {
 128         mdatoms_.massT[i * atomsPerSettle_ + 0] = oxygenMass_;
 129         mdatoms_.massT[i * atomsPerSettle_ + 1] = hydrogenMass_;
 130         mdatoms_.massT[i * atomsPerSettle_ + 2] = hydrogenMass_;
 131
 132         mdatoms_.invmass[i * atomsPerSettle_ + 0] = 1.0 / oxygenMass_;
 133         mdatoms_.invmass[i * atomsPerSettle_ + 1] = 1.0 / hydrogenMass_;
 134         mdatoms_.invmass[i * atomsPerSettle_ + 2] = 1.0 / hydrogenMass_;
 135
 136         mtop_.moltype[0].atoms.atom[i * atomsPerSettle_ + 0].m = oxygenMass_;
 137         mtop_.moltype[0].atoms.atom[i * atomsPerSettle_ + 1].m = hydrogenMass_;
 138         mtop_.moltype[0].atoms.atom[i * atomsPerSettle_ + 2].m = hydrogenMass_;
 139     }
 140
 141     // Reshape some data so it can be directly used by the SETTLE constraints
 142     ilist_ = { mtop_.moltype[0].ilist[F_SETTLE].size(), mtop_.moltype[0].ilist[F_SETTLE].iatoms.data(), 0 };
 143     idef_.il[F_SETTLE] = ilist_;
 144 }
 145
 146 SettleTestData::~SettleTestData()
 147 {
 148     free(mdatoms_.massT);
 149     free(mdatoms_.invmass);
 150 }
 151
 152 } // namespace test
 153 } // namespace gmx