src/gromacs/mdtypes/inputrec.cpp

   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) 2001-2010, The GROMACS development team.
   6  * Copyright (c) 2012,2014,2015,2016,2017 by the GROMACS development team.
   7  * Copyright (c) 2018,2019,2020, 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 #include "gmxpre.h"
  39
  40 #include "inputrec.h"
  41
  42 #include <cstdio>
  43 #include <cstdlib>
  44 #include <cstring>
  45
  46 #include <algorithm>
  47
  48 #include "gromacs/math/veccompare.h"
  49 #include "gromacs/math/vecdump.h"
  50 #include "gromacs/mdtypes/awh_params.h"
  51 #include "gromacs/mdtypes/md_enums.h"
  52 #include "gromacs/mdtypes/pull_params.h"
  53 #include "gromacs/pbcutil/pbc.h"
  54 #include "gromacs/utility/compare.h"
  55 #include "gromacs/utility/cstringutil.h"
  56 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  57 #include "gromacs/utility/keyvaluetree.h"
  58 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  59 #include "gromacs/utility/snprintf.h"
  60 #include "gromacs/utility/strconvert.h"
  61 #include "gromacs/utility/stringutil.h"
  62 #include "gromacs/utility/textwriter.h"
  63 #include "gromacs/utility/txtdump.h"
  64
  65 //! Macro to select a bool name
  66 #define EBOOL(e) gmx::boolToString(e)
  67
  68 /* The minimum number of integration steps required for reasonably accurate
  69  * integration of first and second order coupling algorithms.
  70  */
  71 const int nstmin_berendsen_tcouple = 5;
  72 const int nstmin_berendsen_pcouple = 10;
  73 const int nstmin_harmonic          = 20;
  74
  75 t_inputrec::t_inputrec()
  76 {
  77     // TODO When this memset is removed, remove the suppression of
  78     // gcc -Wno-class-memaccess in a CMakeLists.txt file.
  79     std::memset(this, 0, sizeof(*this)); // NOLINT(bugprone-undefined-memory-manipulation)
  80     snew(fepvals, 1);
  81     snew(expandedvals, 1);
  82     snew(simtempvals, 1);
  83 }
  84
  85 t_inputrec::~t_inputrec()
  86 {
  87     done_inputrec(this);
  88 }
  89
  90 static int nst_wanted(const t_inputrec* ir)
  91 {
  92     if (ir->nstlist > 0)
  93     {
  94         return ir->nstlist;
  95     }
  96     else
  97     {
  98         return 10;
  99     }
 100 }
 101
 102 int ir_optimal_nstcalcenergy(const t_inputrec* ir)
 103 {
 104     return nst_wanted(ir);
 105 }
 106
 107 int tcouple_min_integration_steps(int etc)
 108 {
 109     int n;
 110
 111     switch (etc)
 112     {
 113         case etcNO: n = 0; break;
 114         case etcBERENDSEN:
 115         case etcYES: n = nstmin_berendsen_tcouple; break;
 116         case etcVRESCALE:
 117             /* V-rescale supports instantaneous rescaling */
 118             n = 0;
 119             break;
 120         case etcNOSEHOOVER: n = nstmin_harmonic; break;
 121         case etcANDERSEN:
 122         case etcANDERSENMASSIVE: n = 1; break;
 123         default: gmx_incons("Unknown etc value");
 124     }
 125
 126     return n;
 127 }
 128
 129 int ir_optimal_nsttcouple(const t_inputrec* ir)
 130 {
 131     int  nmin, nwanted, n;
 132     real tau_min;
 133     int  g;
 134
 135     nmin = tcouple_min_integration_steps(ir->etc);
 136
 137     nwanted = nst_wanted(ir);
 138
 139     tau_min = 1e20;
 140     if (ir->etc != etcNO)
 141     {
 142         for (g = 0; g < ir->opts.ngtc; g++)
 143         {
 144             if (ir->opts.tau_t[g] > 0)
 145             {
 146                 tau_min = std::min(tau_min, ir->opts.tau_t[g]);
 147             }
 148         }
 149     }
 150
 151     if (nmin == 0 || ir->delta_t * nwanted <= tau_min)
 152     {
 153         n = nwanted;
 154     }
 155     else
 156     {
 157         n = static_cast<int>(tau_min / (ir->delta_t * nmin) + 0.001);
 158         if (n < 1)
 159         {
 160             n = 1;
 161         }
 162         while (nwanted % n != 0)
 163         {
 164             n--;
 165         }
 166     }
 167
 168     return n;
 169 }
 170
 171 int pcouple_min_integration_steps(int epc)
 172 {
 173     int n;
 174
 175     switch (epc)
 176     {
 177         case epcNO: n = 0; break;
 178         case etcBERENDSEN:
 179         case epcISOTROPIC: n = nstmin_berendsen_pcouple; break;
 180         case epcPARRINELLORAHMAN:
 181         case epcMTTK: n = nstmin_harmonic; break;
 182         default: gmx_incons("Unknown epc value");
 183     }
 184
 185     return n;
 186 }
 187
 188 int ir_optimal_nstpcouple(const t_inputrec* ir)
 189 {
 190     int nmin, nwanted, n;
 191
 192     nmin = pcouple_min_integration_steps(ir->epc);
 193
 194     nwanted = nst_wanted(ir);
 195
 196     if (nmin == 0 || ir->delta_t * nwanted <= ir->tau_p)
 197     {
 198         n = nwanted;
 199     }
 200     else
 201     {
 202         n = static_cast<int>(ir->tau_p / (ir->delta_t * nmin) + 0.001);
 203         if (n < 1)
 204         {
 205             n = 1;
 206         }
 207         while (nwanted % n != 0)
 208         {
 209             n--;
 210         }
 211     }
 212
 213     return n;
 214 }
 215
 216 gmx_bool ir_coulomb_switched(const t_inputrec* ir)
 217 {
 218     return (ir->coulombtype == eelSWITCH || ir->coulombtype == eelSHIFT
 219             || ir->coulombtype == eelPMESWITCH || ir->coulombtype == eelPMEUSERSWITCH
 220             || ir->coulomb_modifier == eintmodPOTSWITCH || ir->coulomb_modifier == eintmodFORCESWITCH);
 221 }
 222
 223 gmx_bool ir_coulomb_is_zero_at_cutoff(const t_inputrec* ir)
 224 {
 225     return (ir->cutoff_scheme == ecutsVERLET || ir_coulomb_switched(ir)
 226             || ir->coulomb_modifier != eintmodNONE || ir->coulombtype == eelRF_ZERO);
 227 }
 228
 229 gmx_bool ir_coulomb_might_be_zero_at_cutoff(const t_inputrec* ir)
 230 {
 231     return (ir_coulomb_is_zero_at_cutoff(ir) || ir->coulombtype == eelUSER || ir->coulombtype == eelPMEUSER);
 232 }
 233
 234 gmx_bool ir_vdw_switched(const t_inputrec* ir)
 235 {
 236     return (ir->vdwtype == evdwSWITCH || ir->vdwtype == evdwSHIFT
 237             || ir->vdw_modifier == eintmodPOTSWITCH || ir->vdw_modifier == eintmodFORCESWITCH);
 238 }
 239
 240 gmx_bool ir_vdw_is_zero_at_cutoff(const t_inputrec* ir)
 241 {
 242     return (ir->cutoff_scheme == ecutsVERLET || ir_vdw_switched(ir) || ir->vdw_modifier != eintmodNONE);
 243 }
 244
 245 gmx_bool ir_vdw_might_be_zero_at_cutoff(const t_inputrec* ir)
 246 {
 247     return (ir_vdw_is_zero_at_cutoff(ir) || ir->vdwtype == evdwUSER);
 248 }
 249
 250 static void done_pull_group(t_pull_group* pgrp)
 251 {
 252     if (pgrp->nat > 0)
 253     {
 254         sfree(pgrp->ind);
 255         sfree(pgrp->weight);
 256     }
 257 }
 258
 259 static void done_pull_params(pull_params_t* pull)
 260 {
 261     int i;
 262
 263     for (i = 0; i < pull->ngroup + 1; i++)
 264     {
 265         done_pull_group(pull->group);
 266     }
 267
 268     sfree(pull->group);
 269     sfree(pull->coord);
 270 }
 271
 272 static void done_lambdas(t_lambda* fep)
 273 {
 274     if (fep->n_lambda > 0)
 275     {
 276         for (int i = 0; i < efptNR; i++)
 277         {
 278             sfree(fep->all_lambda[i]);
 279         }
 280     }
 281     sfree(fep->all_lambda);
 282 }
 283
 284 void done_inputrec(t_inputrec* ir)
 285 {
 286     sfree(ir->opts.nrdf);
 287     sfree(ir->opts.ref_t);
 288     for (int i = 0; i < ir->opts.ngtc; i++)
 289     {
 290         sfree(ir->opts.anneal_time[i]);
 291         sfree(ir->opts.anneal_temp[i]);
 292     }
 293     sfree(ir->opts.annealing);
 294     sfree(ir->opts.anneal_npoints);
 295     sfree(ir->opts.anneal_time);
 296     sfree(ir->opts.anneal_temp);
 297     sfree(ir->opts.tau_t);
 298     sfree(ir->opts.acc);
 299     sfree(ir->opts.nFreeze);
 300     sfree(ir->opts.egp_flags);
 301     done_lambdas(ir->fepvals);
 302     sfree(ir->fepvals);
 303     sfree(ir->expandedvals);
 304     sfree(ir->simtempvals);
 305
 306     if (ir->pull)
 307     {
 308         done_pull_params(ir->pull);
 309         sfree(ir->pull);
 310     }
 311     delete ir->params;
 312 }
 313
 314 static void pr_grp_opts(FILE* out, int indent, const char* title, const t_grpopts* opts, gmx_bool bMDPformat)
 315 {
 316     int i, m, j;
 317
 318     if (!bMDPformat)
 319     {
 320         fprintf(out, "%s:\n", title);
 321     }
 322
 323     pr_indent(out, indent);
 324     fprintf(out, "nrdf%s", bMDPformat ? " = " : ":");
 325     for (i = 0; (i < opts->ngtc); i++)
 326     {
 327         fprintf(out, "  %10g", opts->nrdf[i]);
 328     }
 329     fprintf(out, "\n");
 330
 331     pr_indent(out, indent);
 332     fprintf(out, "ref-t%s", bMDPformat ? " = " : ":");
 333     for (i = 0; (i < opts->ngtc); i++)
 334     {
 335         fprintf(out, "  %10g", opts->ref_t[i]);
 336     }
 337     fprintf(out, "\n");
 338
 339     pr_indent(out, indent);
 340     fprintf(out, "tau-t%s", bMDPformat ? " = " : ":");
 341     for (i = 0; (i < opts->ngtc); i++)
 342     {
 343         fprintf(out, "  %10g", opts->tau_t[i]);
 344     }
 345     fprintf(out, "\n");
 346
 347     /* Pretty-print the simulated annealing info */
 348     fprintf(out, "annealing%s", bMDPformat ? " = " : ":");
 349     for (i = 0; (i < opts->ngtc); i++)
 350     {
 351         fprintf(out, "  %10s", EANNEAL(opts->annealing[i]));
 352     }
 353     fprintf(out, "\n");
 354
 355     fprintf(out, "annealing-npoints%s", bMDPformat ? " = " : ":");
 356     for (i = 0; (i < opts->ngtc); i++)
 357     {
 358         fprintf(out, "  %10d", opts->anneal_npoints[i]);
 359     }
 360     fprintf(out, "\n");
 361
 362     for (i = 0; (i < opts->ngtc); i++)
 363     {
 364         if (opts->anneal_npoints[i] > 0)
 365         {
 366             fprintf(out, "annealing-time [%d]:\t", i);
 367             for (j = 0; (j < opts->anneal_npoints[i]); j++)
 368             {
 369                 fprintf(out, "  %10.1f", opts->anneal_time[i][j]);
 370             }
 371             fprintf(out, "\n");
 372             fprintf(out, "annealing-temp [%d]:\t", i);
 373             for (j = 0; (j < opts->anneal_npoints[i]); j++)
 374             {
 375                 fprintf(out, "  %10.1f", opts->anneal_temp[i][j]);
 376             }
 377             fprintf(out, "\n");
 378         }
 379     }
 380
 381     pr_indent(out, indent);
 382     fprintf(out, "acc:\t");
 383     for (i = 0; (i < opts->ngacc); i++)
 384     {
 385         for (m = 0; (m < DIM); m++)
 386         {
 387             fprintf(out, "  %10g", opts->acc[i][m]);
 388         }
 389     }
 390     fprintf(out, "\n");
 391
 392     pr_indent(out, indent);
 393     fprintf(out, "nfreeze:");
 394     for (i = 0; (i < opts->ngfrz); i++)
 395     {
 396         for (m = 0; (m < DIM); m++)
 397         {
 398             fprintf(out, "  %10s", opts->nFreeze[i][m] ? "Y" : "N");
 399         }
 400     }
 401     fprintf(out, "\n");
 402
 403
 404     for (i = 0; (i < opts->ngener); i++)
 405     {
 406         pr_indent(out, indent);
 407         fprintf(out, "energygrp-flags[%3d]:", i);
 408         for (m = 0; (m < opts->ngener); m++)
 409         {
 410             fprintf(out, " %d", opts->egp_flags[opts->ngener * i + m]);
 411         }
 412         fprintf(out, "\n");
 413     }
 414
 415     fflush(out);
 416 }
 417
 418 static void pr_matrix(FILE* fp, int indent, const char* title, const rvec* m, gmx_bool bMDPformat)
 419 {
 420     if (bMDPformat)
 421     {
 422         fprintf(fp, "%-10s    = %g %g %g %g %g %g\n", title, m[XX][XX], m[YY][YY], m[ZZ][ZZ],
 423                 m[XX][YY], m[XX][ZZ], m[YY][ZZ]);
 424     }
 425     else
 426     {
 427         pr_rvecs(fp, indent, title, m, DIM);
 428     }
 429 }
 430
 431 #define PS(t, s) pr_str(fp, indent, t, s)
 432 #define PI(t, s) pr_int(fp, indent, t, s)
 433 #define PSTEP(t, s) pr_int64(fp, indent, t, s)
 434 #define PR(t, s) pr_real(fp, indent, t, s)
 435 #define PD(t, s) pr_double(fp, indent, t, s)
 436
 437 static void pr_pull_group(FILE* fp, int indent, int g, const t_pull_group* pgrp)
 438 {
 439     pr_indent(fp, indent);
 440     fprintf(fp, "pull-group %d:\n", g);
 441     indent += 2;
 442     pr_ivec_block(fp, indent, "atom", pgrp->ind, pgrp->nat, TRUE);
 443     pr_rvec(fp, indent, "weight", pgrp->weight, pgrp->nweight, TRUE);
 444     PI("pbcatom", pgrp->pbcatom);
 445 }
 446
 447 static void pr_pull_coord(FILE* fp, int indent, int c, const t_pull_coord* pcrd)
 448 {
 449     int g;
 450
 451     pr_indent(fp, indent);
 452     fprintf(fp, "pull-coord %d:\n", c);
 453     PS("type", EPULLTYPE(pcrd->eType));
 454     if (pcrd->eType == epullEXTERNAL)
 455     {
 456         PS("potential-provider", pcrd->externalPotentialProvider);
 457     }
 458     PS("geometry", EPULLGEOM(pcrd->eGeom));
 459     for (g = 0; g < pcrd->ngroup; g++)
 460     {
 461         char buf[10];
 462
 463         sprintf(buf, "group[%d]", g);
 464         PI(buf, pcrd->group[g]);
 465     }
 466     pr_ivec(fp, indent, "dim", pcrd->dim, DIM, TRUE);
 467     pr_rvec(fp, indent, "origin", pcrd->origin, DIM, TRUE);
 468     pr_rvec(fp, indent, "vec", pcrd->vec, DIM, TRUE);
 469     PS("start", EBOOL(pcrd->bStart));
 470     PR("init", pcrd->init);
 471     PR("rate", pcrd->rate);
 472     PR("k", pcrd->k);
 473     PR("kB", pcrd->kB);
 474 }
 475
 476 static void pr_simtempvals(FILE* fp, int indent, const t_simtemp* simtemp, int n_lambda)
 477 {
 478     PS("simulated-tempering-scaling", ESIMTEMP(simtemp->eSimTempScale));
 479     PR("sim-temp-low", simtemp->simtemp_low);
 480     PR("sim-temp-high", simtemp->simtemp_high);
 481     pr_rvec(fp, indent, "simulated tempering temperatures", simtemp->temperatures, n_lambda, TRUE);
 482 }
 483
 484 static void pr_expandedvals(FILE* fp, int indent, const t_expanded* expand, int n_lambda)
 485 {
 486
 487     PI("nstexpanded", expand->nstexpanded);
 488     PS("lmc-stats", elamstats_names[expand->elamstats]);
 489     PS("lmc-move", elmcmove_names[expand->elmcmove]);
 490     PS("lmc-weights-equil", elmceq_names[expand->elmceq]);
 491     if (expand->elmceq == elmceqNUMATLAM)
 492     {
 493         PI("weight-equil-number-all-lambda", expand->equil_n_at_lam);
 494     }
 495     if (expand->elmceq == elmceqSAMPLES)
 496     {
 497         PI("weight-equil-number-samples", expand->equil_samples);
 498     }
 499     if (expand->elmceq == elmceqSTEPS)
 500     {
 501         PI("weight-equil-number-steps", expand->equil_steps);
 502     }
 503     if (expand->elmceq == elmceqWLDELTA)
 504     {
 505         PR("weight-equil-wl-delta", expand->equil_wl_delta);
 506     }
 507     if (expand->elmceq == elmceqRATIO)
 508     {
 509         PR("weight-equil-count-ratio", expand->equil_ratio);
 510     }
 511     PI("lmc-seed", expand->lmc_seed);
 512     PR("mc-temperature", expand->mc_temp);
 513     PI("lmc-repeats", expand->lmc_repeats);
 514     PI("lmc-gibbsdelta", expand->gibbsdeltalam);
 515     PI("lmc-forced-nstart", expand->lmc_forced_nstart);
 516     PS("symmetrized-transition-matrix", EBOOL(expand->bSymmetrizedTMatrix));
 517     PI("nst-transition-matrix", expand->nstTij);
 518     PI("mininum-var-min", expand->minvarmin); /*default is reasonable */
 519     PI("weight-c-range", expand->c_range);    /* default is just C=0 */
 520     PR("wl-scale", expand->wl_scale);
 521     PR("wl-ratio", expand->wl_ratio);
 522     PR("init-wl-delta", expand->init_wl_delta);
 523     PS("wl-oneovert", EBOOL(expand->bWLoneovert));
 524
 525     pr_indent(fp, indent);
 526     pr_rvec(fp, indent, "init-lambda-weights", expand->init_lambda_weights, n_lambda, TRUE);
 527     PS("init-weights", EBOOL(expand->bInit_weights));
 528 }
 529
 530 static void pr_fepvals(FILE* fp, int indent, const t_lambda* fep, gmx_bool bMDPformat)
 531 {
 532     int i, j;
 533
 534     PR("init-lambda", fep->init_lambda);
 535     PI("init-lambda-state", fep->init_fep_state);
 536     PR("delta-lambda", fep->delta_lambda);
 537     PI("nstdhdl", fep->nstdhdl);
 538
 539     if (!bMDPformat)
 540     {
 541         PI("n-lambdas", fep->n_lambda);
 542     }
 543     if (fep->n_lambda > 0)
 544     {
 545         pr_indent(fp, indent);
 546         fprintf(fp, "separate-dvdl%s\n", bMDPformat ? " = " : ":");
 547         for (i = 0; i < efptNR; i++)
 548         {
 549             fprintf(fp, "%18s = ", efpt_names[i]);
 550             if (fep->separate_dvdl[i])
 551             {
 552                 fprintf(fp, "  TRUE");
 553             }
 554             else
 555             {
 556                 fprintf(fp, "  FALSE");
 557             }
 558             fprintf(fp, "\n");
 559         }
 560         fprintf(fp, "all-lambdas%s\n", bMDPformat ? " = " : ":");
 561         for (i = 0; i < efptNR; i++)
 562         {
 563             fprintf(fp, "%18s = ", efpt_names[i]);
 564             for (j = 0; j < fep->n_lambda; j++)
 565             {
 566                 fprintf(fp, "  %10g", fep->all_lambda[i][j]);
 567             }
 568             fprintf(fp, "\n");
 569         }
 570     }
 571     PI("calc-lambda-neighbors", fep->lambda_neighbors);
 572     PS("dhdl-print-energy", edHdLPrintEnergy_names[fep->edHdLPrintEnergy]);
 573     PR("sc-alpha", fep->sc_alpha);
 574     PI("sc-power", fep->sc_power);
 575     PR("sc-r-power", fep->sc_r_power);
 576     PR("sc-sigma", fep->sc_sigma);
 577     PR("sc-sigma-min", fep->sc_sigma_min);
 578     PS("sc-coul", EBOOL(fep->bScCoul));
 579     PI("dh-hist-size", fep->dh_hist_size);
 580     PD("dh-hist-spacing", fep->dh_hist_spacing);
 581     PS("separate-dhdl-file", SEPDHDLFILETYPE(fep->separate_dhdl_file));
 582     PS("dhdl-derivatives", DHDLDERIVATIVESTYPE(fep->dhdl_derivatives));
 583 };
 584
 585 static void pr_pull(FILE* fp, int indent, const pull_params_t* pull)
 586 {
 587     int g;
 588
 589     PR("pull-cylinder-r", pull->cylinder_r);
 590     PR("pull-constr-tol", pull->constr_tol);
 591     PS("pull-print-COM", EBOOL(pull->bPrintCOM));
 592     PS("pull-print-ref-value", EBOOL(pull->bPrintRefValue));
 593     PS("pull-print-components", EBOOL(pull->bPrintComp));
 594     PI("pull-nstxout", pull->nstxout);
 595     PI("pull-nstfout", pull->nstfout);
 596     PS("pull-pbc-ref-prev-step-com", EBOOL(pull->bSetPbcRefToPrevStepCOM));
 597     PS("pull-xout-average", EBOOL(pull->bXOutAverage));
 598     PS("pull-fout-average", EBOOL(pull->bFOutAverage));
 599     PI("pull-ngroups", pull->ngroup);
 600     for (g = 0; g < pull->ngroup; g++)
 601     {
 602         pr_pull_group(fp, indent, g, &pull->group[g]);
 603     }
 604     PI("pull-ncoords", pull->ncoord);
 605     for (g = 0; g < pull->ncoord; g++)
 606     {
 607         pr_pull_coord(fp, indent, g, &pull->coord[g]);
 608     }
 609 }
 610
 611 static void pr_awh_bias_dim(FILE* fp, int indent, gmx::AwhDimParams* awhDimParams, const char* prefix)
 612 {
 613     pr_indent(fp, indent);
 614     indent++;
 615     fprintf(fp, "%s:\n", prefix);
 616     PS("coord-provider", EAWHCOORDPROVIDER(awhDimParams->eCoordProvider));
 617     PI("coord-index", awhDimParams->coordIndex + 1);
 618     PR("start", awhDimParams->origin);
 619     PR("end", awhDimParams->end);
 620     PR("period", awhDimParams->period);
 621     PR("force-constant", awhDimParams->forceConstant);
 622     PR("diffusion", awhDimParams->diffusion);
 623     PR("cover-diameter", awhDimParams->coverDiameter);
 624 }
 625
 626 static void pr_awh_bias(FILE* fp, int indent, gmx::AwhBiasParams* awhBiasParams, const char* prefix)
 627 {
 628     char opt[STRLEN];
 629
 630     sprintf(opt, "%s-error-init", prefix);
 631     PR(opt, awhBiasParams->errorInitial);
 632     sprintf(opt, "%s-growth", prefix);
 633     PS(opt, EAWHGROWTH(awhBiasParams->eGrowth));
 634     sprintf(opt, "%s-target", prefix);
 635     PS(opt, EAWHTARGET(awhBiasParams->eTarget));
 636     sprintf(opt, "%s-target-beta-scalng", prefix);
 637     PR(opt, awhBiasParams->targetBetaScaling);
 638     sprintf(opt, "%s-target-cutoff", prefix);
 639     PR(opt, awhBiasParams->targetCutoff);
 640     sprintf(opt, "%s-user-data", prefix);
 641     PS(opt, EBOOL(awhBiasParams->bUserData));
 642     sprintf(opt, "%s-share-group", prefix);
 643     PI(opt, awhBiasParams->shareGroup);
 644     sprintf(opt, "%s-equilibrate-histogram", prefix);
 645     PS(opt, EBOOL(awhBiasParams->equilibrateHistogram));
 646     sprintf(opt, "%s-ndim", prefix);
 647     PI(opt, awhBiasParams->ndim);
 648
 649     for (int d = 0; d < awhBiasParams->ndim; d++)
 650     {
 651         char prefixdim[STRLEN];
 652         sprintf(prefixdim, "%s-dim%d", prefix, d + 1);
 653         pr_awh_bias_dim(fp, indent, &awhBiasParams->dimParams[d], prefixdim);
 654     }
 655 }
 656
 657 static void pr_awh(FILE* fp, int indent, gmx::AwhParams* awhParams)
 658 {
 659     PS("awh-potential", EAWHPOTENTIAL(awhParams->ePotential));
 660     PI("awh-seed", awhParams->seed);
 661     PI("awh-nstout", awhParams->nstOut);
 662     PI("awh-nstsample", awhParams->nstSampleCoord);
 663     PI("awh-nsamples-update", awhParams->numSamplesUpdateFreeEnergy);
 664     PS("awh-share-bias-multisim", EBOOL(awhParams->shareBiasMultisim));
 665     PI("awh-nbias", awhParams->numBias);
 666
 667     for (int k = 0; k < awhParams->numBias; k++)
 668     {
 669         auto prefix = gmx::formatString("awh%d", k + 1);
 670         pr_awh_bias(fp, indent, &awhParams->awhBiasParams[k], prefix.c_str());
 671     }
 672 }
 673
 674 static void pr_rotgrp(FILE* fp, int indent, int g, const t_rotgrp* rotg)
 675 {
 676     pr_indent(fp, indent);
 677     fprintf(fp, "rot-group %d:\n", g);
 678     indent += 2;
 679     PS("rot-type", EROTGEOM(rotg->eType));
 680     PS("rot-massw", EBOOL(rotg->bMassW));
 681     pr_ivec_block(fp, indent, "atom", rotg->ind, rotg->nat, TRUE);
 682     pr_rvecs(fp, indent, "x-ref", rotg->x_ref, rotg->nat);
 683     pr_rvec(fp, indent, "rot-vec", rotg->inputVec, DIM, TRUE);
 684     pr_rvec(fp, indent, "rot-pivot", rotg->pivot, DIM, TRUE);
 685     PR("rot-rate", rotg->rate);
 686     PR("rot-k", rotg->k);
 687     PR("rot-slab-dist", rotg->slab_dist);
 688     PR("rot-min-gauss", rotg->min_gaussian);
 689     PR("rot-eps", rotg->eps);
 690     PS("rot-fit-method", EROTFIT(rotg->eFittype));
 691     PI("rot-potfit-nstep", rotg->PotAngle_nstep);
 692     PR("rot-potfit-step", rotg->PotAngle_step);
 693 }
 694
 695 static void pr_rot(FILE* fp, int indent, const t_rot* rot)
 696 {
 697     int g;
 698
 699     PI("rot-nstrout", rot->nstrout);
 700     PI("rot-nstsout", rot->nstsout);
 701     PI("rot-ngroups", rot->ngrp);
 702     for (g = 0; g < rot->ngrp; g++)
 703     {
 704         pr_rotgrp(fp, indent, g, &rot->grp[g]);
 705     }
 706 }
 707
 708
 709 static void pr_swap(FILE* fp, int indent, const t_swapcoords* swap)
 710 {
 711     char str[STRLEN];
 712
 713     /* Enums for better readability of the code */
 714     enum
 715     {
 716         eCompA = 0,
 717         eCompB
 718     };
 719
 720
 721     PI("swap-frequency", swap->nstswap);
 722
 723     /* The split groups that define the compartments */
 724     for (int j = 0; j < 2; j++)
 725     {
 726         snprintf(str, STRLEN, "massw_split%d", j);
 727         PS(str, EBOOL(swap->massw_split[j]));
 728         snprintf(str, STRLEN, "split atoms group %d", j);
 729         pr_ivec_block(fp, indent, str, swap->grp[j].ind, swap->grp[j].nat, TRUE);
 730     }
 731
 732     /* The solvent group */
 733     snprintf(str, STRLEN, "solvent group %s", swap->grp[eGrpSolvent].molname);
 734     pr_ivec_block(fp, indent, str, swap->grp[eGrpSolvent].ind, swap->grp[eGrpSolvent].nat, TRUE);
 735
 736     /* Now print the indices for all the ion groups: */
 737     for (int ig = eSwapFixedGrpNR; ig < swap->ngrp; ig++)
 738     {
 739         snprintf(str, STRLEN, "ion group %s", swap->grp[ig].molname);
 740         pr_ivec_block(fp, indent, str, swap->grp[ig].ind, swap->grp[ig].nat, TRUE);
 741     }
 742
 743     PR("cyl0-r", swap->cyl0r);
 744     PR("cyl0-up", swap->cyl0u);
 745     PR("cyl0-down", swap->cyl0l);
 746     PR("cyl1-r", swap->cyl1r);
 747     PR("cyl1-up", swap->cyl1u);
 748     PR("cyl1-down", swap->cyl1l);
 749     PI("coupl-steps", swap->nAverage);
 750
 751     /* Print the requested ion counts for both compartments */
 752     for (int ic = eCompA; ic <= eCompB; ic++)
 753     {
 754         for (int ig = eSwapFixedGrpNR; ig < swap->ngrp; ig++)
 755         {
 756             snprintf(str, STRLEN, "%s-in-%c", swap->grp[ig].molname, 'A' + ic);
 757             PI(str, swap->grp[ig].nmolReq[ic]);
 758         }
 759     }
 760
 761     PR("threshold", swap->threshold);
 762     PR("bulk-offsetA", swap->bulkOffset[eCompA]);
 763     PR("bulk-offsetB", swap->bulkOffset[eCompB]);
 764 }
 765
 766
 767 static void pr_imd(FILE* fp, int indent, const t_IMD* imd)
 768 {
 769     PI("IMD-atoms", imd->nat);
 770     pr_ivec_block(fp, indent, "atom", imd->ind, imd->nat, TRUE);
 771 }
 772
 773
 774 void pr_inputrec(FILE* fp, int indent, const char* title, const t_inputrec* ir, gmx_bool bMDPformat)
 775 {
 776     const char* infbuf = "inf";
 777
 778     if (available(fp, ir, indent, title))
 779     {
 780         if (!bMDPformat)
 781         {
 782             indent = pr_title(fp, indent, title);
 783         }
 784         /* Try to make this list appear in the same order as the
 785          * options are written in the default mdout.mdp, and with
 786          * the same user-exposed names to facilitate debugging.
 787          */
 788         PS("integrator", EI(ir->eI));
 789         PR("tinit", ir->init_t);
 790         PR("dt", ir->delta_t);
 791         PSTEP("nsteps", ir->nsteps);
 792         PSTEP("init-step", ir->init_step);
 793         PI("simulation-part", ir->simulation_part);
 794         PS("comm-mode", ECOM(ir->comm_mode));
 795         PI("nstcomm", ir->nstcomm);
 796
 797         /* Langevin dynamics */
 798         PR("bd-fric", ir->bd_fric);
 799         PSTEP("ld-seed", ir->ld_seed);
 800
 801         /* Energy minimization */
 802         PR("emtol", ir->em_tol);
 803         PR("emstep", ir->em_stepsize);
 804         PI("niter", ir->niter);
 805         PR("fcstep", ir->fc_stepsize);
 806         PI("nstcgsteep", ir->nstcgsteep);
 807         PI("nbfgscorr", ir->nbfgscorr);
 808
 809         /* Test particle insertion */
 810         PR("rtpi", ir->rtpi);
 811
 812         /* Output control */
 813         PI("nstxout", ir->nstxout);
 814         PI("nstvout", ir->nstvout);
 815         PI("nstfout", ir->nstfout);
 816         PI("nstlog", ir->nstlog);
 817         PI("nstcalcenergy", ir->nstcalcenergy);
 818         PI("nstenergy", ir->nstenergy);
 819         PI("nstxout-compressed", ir->nstxout_compressed);
 820         PR("compressed-x-precision", ir->x_compression_precision);
 821
 822         /* Neighborsearching parameters */
 823         PS("cutoff-scheme", ECUTSCHEME(ir->cutoff_scheme));
 824         PI("nstlist", ir->nstlist);
 825         PS("pbc", c_pbcTypeNames[ir->pbcType].c_str());
 826         PS("periodic-molecules", EBOOL(ir->bPeriodicMols));
 827         PR("verlet-buffer-tolerance", ir->verletbuf_tol);
 828         PR("rlist", ir->rlist);
 829
 830         /* Options for electrostatics and VdW */
 831         PS("coulombtype", EELTYPE(ir->coulombtype));
 832         PS("coulomb-modifier", INTMODIFIER(ir->coulomb_modifier));
 833         PR("rcoulomb-switch", ir->rcoulomb_switch);
 834         PR("rcoulomb", ir->rcoulomb);
 835         if (ir->epsilon_r != 0)
 836         {
 837             PR("epsilon-r", ir->epsilon_r);
 838         }
 839         else
 840         {
 841             PS("epsilon-r", infbuf);
 842         }
 843         if (ir->epsilon_rf != 0)
 844         {
 845             PR("epsilon-rf", ir->epsilon_rf);
 846         }
 847         else
 848         {
 849             PS("epsilon-rf", infbuf);
 850         }
 851         PS("vdw-type", EVDWTYPE(ir->vdwtype));
 852         PS("vdw-modifier", INTMODIFIER(ir->vdw_modifier));
 853         PR("rvdw-switch", ir->rvdw_switch);
 854         PR("rvdw", ir->rvdw);
 855         PS("DispCorr", EDISPCORR(ir->eDispCorr));
 856         PR("table-extension", ir->tabext);
 857
 858         PR("fourierspacing", ir->fourier_spacing);
 859         PI("fourier-nx", ir->nkx);
 860         PI("fourier-ny", ir->nky);
 861         PI("fourier-nz", ir->nkz);
 862         PI("pme-order", ir->pme_order);
 863         PR("ewald-rtol", ir->ewald_rtol);
 864         PR("ewald-rtol-lj", ir->ewald_rtol_lj);
 865         PS("lj-pme-comb-rule", ELJPMECOMBNAMES(ir->ljpme_combination_rule));
 866         PR("ewald-geometry", ir->ewald_geometry);
 867         PR("epsilon-surface", ir->epsilon_surface);
 868
 869         /* Options for weak coupling algorithms */
 870         PS("tcoupl", ETCOUPLTYPE(ir->etc));
 871         PI("nsttcouple", ir->nsttcouple);
 872         PI("nh-chain-length", ir->opts.nhchainlength);
 873         PS("print-nose-hoover-chain-variables", EBOOL(ir->bPrintNHChains));
 874
 875         PS("pcoupl", EPCOUPLTYPE(ir->epc));
 876         PS("pcoupltype", EPCOUPLTYPETYPE(ir->epct));
 877         PI("nstpcouple", ir->nstpcouple);
 878         PR("tau-p", ir->tau_p);
 879         pr_matrix(fp, indent, "compressibility", ir->compress, bMDPformat);
 880         pr_matrix(fp, indent, "ref-p", ir->ref_p, bMDPformat);
 881         PS("refcoord-scaling", EREFSCALINGTYPE(ir->refcoord_scaling));
 882
 883         if (bMDPformat)
 884         {
 885             fprintf(fp, "posres-com  = %g %g %g\n", ir->posres_com[XX], ir->posres_com[YY],
 886                     ir->posres_com[ZZ]);
 887             fprintf(fp, "posres-comB = %g %g %g\n", ir->posres_comB[XX], ir->posres_comB[YY],
 888                     ir->posres_comB[ZZ]);
 889         }
 890         else
 891         {
 892             pr_rvec(fp, indent, "posres-com", ir->posres_com, DIM, TRUE);
 893             pr_rvec(fp, indent, "posres-comB", ir->posres_comB, DIM, TRUE);
 894         }
 895
 896         /* QMMM */
 897         PS("QMMM", EBOOL(ir->bQMMM));
 898         fprintf(fp, "%s:\n", "qm-opts");
 899         pr_int(fp, indent, "ngQM", ir->opts.ngQM);
 900
 901         /* CONSTRAINT OPTIONS */
 902         PS("constraint-algorithm", ECONSTRTYPE(ir->eConstrAlg));
 903         PS("continuation", EBOOL(ir->bContinuation));
 904
 905         PS("Shake-SOR", EBOOL(ir->bShakeSOR));
 906         PR("shake-tol", ir->shake_tol);
 907         PI("lincs-order", ir->nProjOrder);
 908         PI("lincs-iter", ir->nLincsIter);
 909         PR("lincs-warnangle", ir->LincsWarnAngle);
 910
 911         /* Walls */
 912         PI("nwall", ir->nwall);
 913         PS("wall-type", EWALLTYPE(ir->wall_type));
 914         PR("wall-r-linpot", ir->wall_r_linpot);
 915         /* wall-atomtype */
 916         PI("wall-atomtype[0]", ir->wall_atomtype[0]);
 917         PI("wall-atomtype[1]", ir->wall_atomtype[1]);
 918         /* wall-density */
 919         PR("wall-density[0]", ir->wall_density[0]);
 920         PR("wall-density[1]", ir->wall_density[1]);
 921         PR("wall-ewald-zfac", ir->wall_ewald_zfac);
 922
 923         /* COM PULLING */
 924         PS("pull", EBOOL(ir->bPull));
 925         if (ir->bPull)
 926         {
 927             pr_pull(fp, indent, ir->pull);
 928         }
 929
 930         /* AWH BIASING */
 931         PS("awh", EBOOL(ir->bDoAwh));
 932         if (ir->bDoAwh)
 933         {
 934             pr_awh(fp, indent, ir->awhParams);
 935         }
 936
 937         /* ENFORCED ROTATION */
 938         PS("rotation", EBOOL(ir->bRot));
 939         if (ir->bRot)
 940         {
 941             pr_rot(fp, indent, ir->rot);
 942         }
 943
 944         /* INTERACTIVE MD */
 945         PS("interactiveMD", EBOOL(ir->bIMD));
 946         if (ir->bIMD)
 947         {
 948             pr_imd(fp, indent, ir->imd);
 949         }
 950
 951         /* NMR refinement stuff */
 952         PS("disre", EDISRETYPE(ir->eDisre));
 953         PS("disre-weighting", EDISREWEIGHTING(ir->eDisreWeighting));
 954         PS("disre-mixed", EBOOL(ir->bDisreMixed));
 955         PR("dr-fc", ir->dr_fc);
 956         PR("dr-tau", ir->dr_tau);
 957         PR("nstdisreout", ir->nstdisreout);
 958
 959         PR("orire-fc", ir->orires_fc);
 960         PR("orire-tau", ir->orires_tau);
 961         PR("nstorireout", ir->nstorireout);
 962
 963         /* FREE ENERGY VARIABLES */
 964         PS("free-energy", EFEPTYPE(ir->efep));
 965         if (ir->efep != efepNO || ir->bSimTemp)
 966         {
 967             pr_fepvals(fp, indent, ir->fepvals, bMDPformat);
 968         }
 969         if (ir->bExpanded)
 970         {
 971             pr_expandedvals(fp, indent, ir->expandedvals, ir->fepvals->n_lambda);
 972         }
 973
 974         /* NON-equilibrium MD stuff */
 975         PR("cos-acceleration", ir->cos_accel);
 976         pr_matrix(fp, indent, "deform", ir->deform, bMDPformat);
 977
 978         /* SIMULATED TEMPERING */
 979         PS("simulated-tempering", EBOOL(ir->bSimTemp));
 980         if (ir->bSimTemp)
 981         {
 982             pr_simtempvals(fp, indent, ir->simtempvals, ir->fepvals->n_lambda);
 983         }
 984
 985         /* ION/WATER SWAPPING FOR COMPUTATIONAL ELECTROPHYSIOLOGY */
 986         PS("swapcoords", ESWAPTYPE(ir->eSwapCoords));
 987         if (ir->eSwapCoords != eswapNO)
 988         {
 989             pr_swap(fp, indent, ir->swap);
 990         }
 991
 992         /* USER-DEFINED THINGIES */
 993         PI("userint1", ir->userint1);
 994         PI("userint2", ir->userint2);
 995         PI("userint3", ir->userint3);
 996         PI("userint4", ir->userint4);
 997         PR("userreal1", ir->userreal1);
 998         PR("userreal2", ir->userreal2);
 999         PR("userreal3", ir->userreal3);
1000         PR("userreal4", ir->userreal4);
1001
1002         if (!bMDPformat)
1003         {
1004             gmx::TextWriter writer(fp);
1005             writer.wrapperSettings().setIndent(indent);
1006             gmx::dumpKeyValueTree(&writer, *ir->params);
1007         }
1008
1009         pr_grp_opts(fp, indent, "grpopts", &(ir->opts), bMDPformat);
1010     }
1011 }
1012 #undef PS
1013 #undef PR
1014 #undef PI
1015
1016 static void cmp_grpopts(FILE* fp, const t_grpopts* opt1, const t_grpopts* opt2, real ftol, real abstol)
1017 {
1018     int  i, j;
1019     char buf1[256], buf2[256];
1020
1021     cmp_int(fp, "inputrec->grpopts.ngtc", -1, opt1->ngtc, opt2->ngtc);
1022     cmp_int(fp, "inputrec->grpopts.ngacc", -1, opt1->ngacc, opt2->ngacc);
1023     cmp_int(fp, "inputrec->grpopts.ngfrz", -1, opt1->ngfrz, opt2->ngfrz);
1024     cmp_int(fp, "inputrec->grpopts.ngener", -1, opt1->ngener, opt2->ngener);
1025     for (i = 0; (i < std::min(opt1->ngtc, opt2->ngtc)); i++)
1026     {
1027         cmp_real(fp, "inputrec->grpopts.nrdf", i, opt1->nrdf[i], opt2->nrdf[i], ftol, abstol);
1028         cmp_real(fp, "inputrec->grpopts.ref_t", i, opt1->ref_t[i], opt2->ref_t[i], ftol, abstol);
1029         cmp_real(fp, "inputrec->grpopts.tau_t", i, opt1->tau_t[i], opt2->tau_t[i], ftol, abstol);
1030         cmp_int(fp, "inputrec->grpopts.annealing", i, opt1->annealing[i], opt2->annealing[i]);
1031         cmp_int(fp, "inputrec->grpopts.anneal_npoints", i, opt1->anneal_npoints[i],
1032                 opt2->anneal_npoints[i]);
1033         if (opt1->anneal_npoints[i] == opt2->anneal_npoints[i])
1034         {
1035             sprintf(buf1, "inputrec->grpopts.anneal_time[%d]", i);
1036             sprintf(buf2, "inputrec->grpopts.anneal_temp[%d]", i);
1037             for (j = 0; j < opt1->anneal_npoints[i]; j++)
1038             {
1039                 cmp_real(fp, buf1, j, opt1->anneal_time[i][j], opt2->anneal_time[i][j], ftol, abstol);
1040                 cmp_real(fp, buf2, j, opt1->anneal_temp[i][j], opt2->anneal_temp[i][j], ftol, abstol);
1041             }
1042         }
1043     }
1044     if (opt1->ngener == opt2->ngener)
1045     {
1046         for (i = 0; i < opt1->ngener; i++)
1047         {
1048             for (j = i; j < opt1->ngener; j++)
1049             {
1050                 sprintf(buf1, "inputrec->grpopts.egp_flags[%d]", i);
1051                 cmp_int(fp, buf1, j, opt1->egp_flags[opt1->ngener * i + j],
1052                         opt2->egp_flags[opt1->ngener * i + j]);
1053             }
1054         }
1055     }
1056     for (i = 0; (i < std::min(opt1->ngacc, opt2->ngacc)); i++)
1057     {
1058         cmp_rvec(fp, "inputrec->grpopts.acc", i, opt1->acc[i], opt2->acc[i], ftol, abstol);
1059     }
1060     for (i = 0; (i < std::min(opt1->ngfrz, opt2->ngfrz)); i++)
1061     {
1062         cmp_ivec(fp, "inputrec->grpopts.nFreeze", i, opt1->nFreeze[i], opt2->nFreeze[i]);
1063     }
1064 }
1065
1066 static void cmp_pull(FILE* fp)
1067 {
1068     fprintf(fp,
1069             "WARNING: Both files use COM pulling, but comparing of the pull struct is not "
1070             "implemented (yet). The pull parameters could be the same or different.\n");
1071 }
1072
1073 static void cmp_awhDimParams(FILE*                    fp,
1074                              const gmx::AwhDimParams* dimp1,
1075                              const gmx::AwhDimParams* dimp2,
1076                              int                      dimIndex,
1077                              real                     ftol,
1078                              real                     abstol)
1079 {
1080     /* Note that we have double index here, but the compare functions only
1081      * support one index, so here we only print the dim index and not the bias.
1082      */
1083     cmp_int(fp, "inputrec.awhParams->bias?->dim->coord_index", dimIndex, dimp1->coordIndex,
1084             dimp2->coordIndex);
1085     cmp_double(fp, "inputrec->awhParams->bias?->dim->period", dimIndex, dimp1->period,
1086                dimp2->period, ftol, abstol);
1087     cmp_double(fp, "inputrec->awhParams->bias?->dim->diffusion", dimIndex, dimp1->diffusion,
1088                dimp2->diffusion, ftol, abstol);
1089     cmp_double(fp, "inputrec->awhParams->bias?->dim->origin", dimIndex, dimp1->origin,
1090                dimp2->origin, ftol, abstol);
1091     cmp_double(fp, "inputrec->awhParams->bias?->dim->end", dimIndex, dimp1->end, dimp2->end, ftol, abstol);
1092     cmp_double(fp, "inputrec->awhParams->bias?->dim->coord_value_init", dimIndex,
1093                dimp1->coordValueInit, dimp2->coordValueInit, ftol, abstol);
1094     cmp_double(fp, "inputrec->awhParams->bias?->dim->coverDiameter", dimIndex, dimp1->coverDiameter,
1095                dimp2->coverDiameter, ftol, abstol);
1096 }
1097
1098 static void cmp_awhBiasParams(FILE*                     fp,
1099                               const gmx::AwhBiasParams* bias1,
1100                               const gmx::AwhBiasParams* bias2,
1101                               int                       biasIndex,
1102                               real                      ftol,
1103                               real                      abstol)
1104 {
1105     cmp_int(fp, "inputrec->awhParams->ndim", biasIndex, bias1->ndim, bias2->ndim);
1106     cmp_int(fp, "inputrec->awhParams->biaseTarget", biasIndex, bias1->eTarget, bias2->eTarget);
1107     cmp_double(fp, "inputrec->awhParams->biastargetBetaScaling", biasIndex,
1108                bias1->targetBetaScaling, bias2->targetBetaScaling, ftol, abstol);
1109     cmp_double(fp, "inputrec->awhParams->biastargetCutoff", biasIndex, bias1->targetCutoff,
1110                bias2->targetCutoff, ftol, abstol);
1111     cmp_int(fp, "inputrec->awhParams->biaseGrowth", biasIndex, bias1->eGrowth, bias2->eGrowth);
1112     cmp_bool(fp, "inputrec->awhParams->biasbUserData", biasIndex, bias1->bUserData != 0,
1113              bias2->bUserData != 0);
1114     cmp_double(fp, "inputrec->awhParams->biaserror_initial", biasIndex, bias1->errorInitial,
1115                bias2->errorInitial, ftol, abstol);
1116     cmp_int(fp, "inputrec->awhParams->biasShareGroup", biasIndex, bias1->shareGroup, bias2->shareGroup);
1117
1118     for (int dim = 0; dim < std::min(bias1->ndim, bias2->ndim); dim++)
1119     {
1120         cmp_awhDimParams(fp, &bias1->dimParams[dim], &bias2->dimParams[dim], dim, ftol, abstol);
1121     }
1122 }
1123
1124 static void cmp_awhParams(FILE* fp, const gmx::AwhParams* awh1, const gmx::AwhParams* awh2, real ftol, real abstol)
1125 {
1126     cmp_int(fp, "inputrec->awhParams->nbias", -1, awh1->numBias, awh2->numBias);
1127     cmp_int64(fp, "inputrec->awhParams->seed", awh1->seed, awh2->seed);
1128     cmp_int(fp, "inputrec->awhParams->nstout", -1, awh1->nstOut, awh2->nstOut);
1129     cmp_int(fp, "inputrec->awhParams->nstsample_coord", -1, awh1->nstSampleCoord, awh2->nstSampleCoord);
1130     cmp_int(fp, "inputrec->awhParams->nsamples_update_free_energy", -1,
1131             awh1->numSamplesUpdateFreeEnergy, awh2->numSamplesUpdateFreeEnergy);
1132     cmp_int(fp, "inputrec->awhParams->ePotential", -1, awh1->ePotential, awh2->ePotential);
1133     cmp_bool(fp, "inputrec->awhParams->shareBiasMultisim", -1, awh1->shareBiasMultisim,
1134              awh2->shareBiasMultisim);
1135
1136     if (awh1->numBias == awh2->numBias)
1137     {
1138         for (int bias = 0; bias < awh1->numBias; bias++)
1139         {
1140             cmp_awhBiasParams(fp, &awh1->awhBiasParams[bias], &awh2->awhBiasParams[bias], bias, ftol, abstol);
1141         }
1142     }
1143 }
1144
1145 static void cmp_simtempvals(FILE*            fp,
1146                             const t_simtemp* simtemp1,
1147                             const t_simtemp* simtemp2,
1148                             int              n_lambda,
1149                             real             ftol,
1150                             real             abstol)
1151 {
1152     int i;
1153     cmp_int(fp, "inputrec->simtempvals->eSimTempScale", -1, simtemp1->eSimTempScale, simtemp2->eSimTempScale);
1154     cmp_real(fp, "inputrec->simtempvals->simtemp_high", -1, simtemp1->simtemp_high,
1155              simtemp2->simtemp_high, ftol, abstol);
1156     cmp_real(fp, "inputrec->simtempvals->simtemp_low", -1, simtemp1->simtemp_low,
1157              simtemp2->simtemp_low, ftol, abstol);
1158     for (i = 0; i < n_lambda; i++)
1159     {
1160         cmp_real(fp, "inputrec->simtempvals->temperatures", -1, simtemp1->temperatures[i],
1161                  simtemp2->temperatures[i], ftol, abstol);
1162     }
1163 }
1164
1165 static void cmp_expandedvals(FILE*             fp,
1166                              const t_expanded* expand1,
1167                              const t_expanded* expand2,
1168                              int               n_lambda,
1169                              real              ftol,
1170                              real              abstol)
1171 {
1172     int i;
1173
1174     cmp_bool(fp, "inputrec->fepvals->bInit_weights", -1, expand1->bInit_weights, expand2->bInit_weights);
1175     cmp_bool(fp, "inputrec->fepvals->bWLoneovert", -1, expand1->bWLoneovert, expand2->bWLoneovert);
1176
1177     for (i = 0; i < n_lambda; i++)
1178     {
1179         cmp_real(fp, "inputrec->expandedvals->init_lambda_weights", -1,
1180                  expand1->init_lambda_weights[i], expand2->init_lambda_weights[i], ftol, abstol);
1181     }
1182
1183     cmp_int(fp, "inputrec->expandedvals->lambda-stats", -1, expand1->elamstats, expand2->elamstats);
1184     cmp_int(fp, "inputrec->expandedvals->lambda-mc-move", -1, expand1->elmcmove, expand2->elmcmove);
1185     cmp_int(fp, "inputrec->expandedvals->lmc-repeats", -1, expand1->lmc_repeats, expand2->lmc_repeats);
1186     cmp_int(fp, "inputrec->expandedvals->lmc-gibbsdelta", -1, expand1->gibbsdeltalam, expand2->gibbsdeltalam);
1187     cmp_int(fp, "inputrec->expandedvals->lmc-forced-nstart", -1, expand1->lmc_forced_nstart,
1188             expand2->lmc_forced_nstart);
1189     cmp_int(fp, "inputrec->expandedvals->lambda-weights-equil", -1, expand1->elmceq, expand2->elmceq);
1190     cmp_int(fp, "inputrec->expandedvals->,weight-equil-number-all-lambda", -1,
1191             expand1->equil_n_at_lam, expand2->equil_n_at_lam);
1192     cmp_int(fp, "inputrec->expandedvals->weight-equil-number-samples", -1, expand1->equil_samples,
1193             expand2->equil_samples);
1194     cmp_int(fp, "inputrec->expandedvals->weight-equil-number-steps", -1, expand1->equil_steps,
1195             expand2->equil_steps);
1196     cmp_real(fp, "inputrec->expandedvals->weight-equil-wl-delta", -1, expand1->equil_wl_delta,
1197              expand2->equil_wl_delta, ftol, abstol);
1198     cmp_real(fp, "inputrec->expandedvals->weight-equil-count-ratio", -1, expand1->equil_ratio,
1199              expand2->equil_ratio, ftol, abstol);
1200     cmp_bool(fp, "inputrec->expandedvals->symmetrized-transition-matrix", -1,
1201              expand1->bSymmetrizedTMatrix, expand2->bSymmetrizedTMatrix);
1202     cmp_int(fp, "inputrec->expandedvals->nstTij", -1, expand1->nstTij, expand2->nstTij);
1203     cmp_int(fp, "inputrec->expandedvals->mininum-var-min", -1, expand1->minvarmin,
1204             expand2->minvarmin); /*default is reasonable */
1205     cmp_int(fp, "inputrec->expandedvals->weight-c-range", -1, expand1->c_range, expand2->c_range); /* default is just C=0 */
1206     cmp_real(fp, "inputrec->expandedvals->wl-scale", -1, expand1->wl_scale, expand2->wl_scale, ftol, abstol);
1207     cmp_real(fp, "inputrec->expandedvals->init-wl-delta", -1, expand1->init_wl_delta,
1208              expand2->init_wl_delta, ftol, abstol);
1209     cmp_real(fp, "inputrec->expandedvals->wl-ratio", -1, expand1->wl_ratio, expand2->wl_ratio, ftol, abstol);
1210     cmp_int(fp, "inputrec->expandedvals->nstexpanded", -1, expand1->nstexpanded, expand2->nstexpanded);
1211     cmp_int(fp, "inputrec->expandedvals->lmc-seed", -1, expand1->lmc_seed, expand2->lmc_seed);
1212     cmp_real(fp, "inputrec->expandedvals->mc-temperature", -1, expand1->mc_temp, expand2->mc_temp,
1213              ftol, abstol);
1214 }
1215
1216 static void cmp_fepvals(FILE* fp, const t_lambda* fep1, const t_lambda* fep2, real ftol, real abstol)
1217 {
1218     int i, j;
1219     cmp_int(fp, "inputrec->nstdhdl", -1, fep1->nstdhdl, fep2->nstdhdl);
1220     cmp_double(fp, "inputrec->fepvals->init_fep_state", -1, fep1->init_fep_state,
1221                fep2->init_fep_state, ftol, abstol);
1222     cmp_double(fp, "inputrec->fepvals->delta_lambda", -1, fep1->delta_lambda, fep2->delta_lambda,
1223                ftol, abstol);
1224     cmp_int(fp, "inputrec->fepvals->n_lambda", -1, fep1->n_lambda, fep2->n_lambda);
1225     for (i = 0; i < efptNR; i++)
1226     {
1227         for (j = 0; j < std::min(fep1->n_lambda, fep2->n_lambda); j++)
1228         {
1229             cmp_double(fp, "inputrec->fepvals->all_lambda", -1, fep1->all_lambda[i][j],
1230                        fep2->all_lambda[i][j], ftol, abstol);
1231         }
1232     }
1233     cmp_int(fp, "inputrec->fepvals->lambda_neighbors", 1, fep1->lambda_neighbors, fep2->lambda_neighbors);
1234     cmp_real(fp, "inputrec->fepvals->sc_alpha", -1, fep1->sc_alpha, fep2->sc_alpha, ftol, abstol);
1235     cmp_int(fp, "inputrec->fepvals->sc_power", -1, fep1->sc_power, fep2->sc_power);
1236     cmp_real(fp, "inputrec->fepvals->sc_r_power", -1, fep1->sc_r_power, fep2->sc_r_power, ftol, abstol);
1237     cmp_real(fp, "inputrec->fepvals->sc_sigma", -1, fep1->sc_sigma, fep2->sc_sigma, ftol, abstol);
1238     cmp_int(fp, "inputrec->fepvals->edHdLPrintEnergy", -1, fep1->edHdLPrintEnergy, fep1->edHdLPrintEnergy);
1239     cmp_bool(fp, "inputrec->fepvals->bScCoul", -1, fep1->bScCoul, fep1->bScCoul);
1240     cmp_int(fp, "inputrec->separate_dhdl_file", -1, fep1->separate_dhdl_file, fep2->separate_dhdl_file);
1241     cmp_int(fp, "inputrec->dhdl_derivatives", -1, fep1->dhdl_derivatives, fep2->dhdl_derivatives);
1242     cmp_int(fp, "inputrec->dh_hist_size", -1, fep1->dh_hist_size, fep2->dh_hist_size);
1243     cmp_double(fp, "inputrec->dh_hist_spacing", -1, fep1->dh_hist_spacing, fep2->dh_hist_spacing,
1244                ftol, abstol);
1245 }
1246
1247 void cmp_inputrec(FILE* fp, const t_inputrec* ir1, const t_inputrec* ir2, real ftol, real abstol)
1248 {
1249     fprintf(fp, "comparing inputrec\n");
1250
1251     /* gcc 2.96 doesnt like these defines at all, but issues a huge list
1252      * of warnings. Maybe it will change in future versions, but for the
1253      * moment I've spelled them out instead. /EL 000820
1254      * #define CIB(s) cmp_int(fp,"inputrec->"#s,0,ir1->##s,ir2->##s)
1255      * #define CII(s) cmp_int(fp,"inputrec->"#s,0,ir1->##s,ir2->##s)
1256      * #define CIR(s) cmp_real(fp,"inputrec->"#s,0,ir1->##s,ir2->##s,ftol)
1257      */
1258     cmp_int(fp, "inputrec->eI", -1, ir1->eI, ir2->eI);
1259     cmp_int64(fp, "inputrec->nsteps", ir1->nsteps, ir2->nsteps);
1260     cmp_int64(fp, "inputrec->init_step", ir1->init_step, ir2->init_step);
1261     cmp_int(fp, "inputrec->simulation_part", -1, ir1->simulation_part, ir2->simulation_part);
1262     cmp_int(fp, "inputrec->pbcType", -1, static_cast<int>(ir1->pbcType), static_cast<int>(ir2->pbcType));
1263     cmp_bool(fp, "inputrec->bPeriodicMols", -1, ir1->bPeriodicMols, ir2->bPeriodicMols);
1264     cmp_int(fp, "inputrec->cutoff_scheme", -1, ir1->cutoff_scheme, ir2->cutoff_scheme);
1265     cmp_int(fp, "inputrec->nstlist", -1, ir1->nstlist, ir2->nstlist);
1266     cmp_int(fp, "inputrec->nstcomm", -1, ir1->nstcomm, ir2->nstcomm);
1267     cmp_int(fp, "inputrec->comm_mode", -1, ir1->comm_mode, ir2->comm_mode);
1268     cmp_int(fp, "inputrec->nstlog", -1, ir1->nstlog, ir2->nstlog);
1269     cmp_int(fp, "inputrec->nstxout", -1, ir1->nstxout, ir2->nstxout);
1270     cmp_int(fp, "inputrec->nstvout", -1, ir1->nstvout, ir2->nstvout);
1271     cmp_int(fp, "inputrec->nstfout", -1, ir1->nstfout, ir2->nstfout);
1272     cmp_int(fp, "inputrec->nstcalcenergy", -1, ir1->nstcalcenergy, ir2->nstcalcenergy);
1273     cmp_int(fp, "inputrec->nstenergy", -1, ir1->nstenergy, ir2->nstenergy);
1274     cmp_int(fp, "inputrec->nstxout_compressed", -1, ir1->nstxout_compressed, ir2->nstxout_compressed);
1275     cmp_double(fp, "inputrec->init_t", -1, ir1->init_t, ir2->init_t, ftol, abstol);
1276     cmp_double(fp, "inputrec->delta_t", -1, ir1->delta_t, ir2->delta_t, ftol, abstol);
1277     cmp_real(fp, "inputrec->x_compression_precision", -1, ir1->x_compression_precision,
1278              ir2->x_compression_precision, ftol, abstol);
1279     cmp_real(fp, "inputrec->fourierspacing", -1, ir1->fourier_spacing, ir2->fourier_spacing, ftol, abstol);
1280     cmp_int(fp, "inputrec->nkx", -1, ir1->nkx, ir2->nkx);
1281     cmp_int(fp, "inputrec->nky", -1, ir1->nky, ir2->nky);
1282     cmp_int(fp, "inputrec->nkz", -1, ir1->nkz, ir2->nkz);
1283     cmp_int(fp, "inputrec->pme_order", -1, ir1->pme_order, ir2->pme_order);
1284     cmp_real(fp, "inputrec->ewald_rtol", -1, ir1->ewald_rtol, ir2->ewald_rtol, ftol, abstol);
1285     cmp_int(fp, "inputrec->ewald_geometry", -1, ir1->ewald_geometry, ir2->ewald_geometry);
1286     cmp_real(fp, "inputrec->epsilon_surface", -1, ir1->epsilon_surface, ir2->epsilon_surface, ftol, abstol);
1287     cmp_int(fp, "inputrec->bContinuation", -1, static_cast<int>(ir1->bContinuation),
1288             static_cast<int>(ir2->bContinuation));
1289     cmp_int(fp, "inputrec->bShakeSOR", -1, static_cast<int>(ir1->bShakeSOR),
1290             static_cast<int>(ir2->bShakeSOR));
1291     cmp_int(fp, "inputrec->etc", -1, ir1->etc, ir2->etc);
1292     cmp_int(fp, "inputrec->bPrintNHChains", -1, static_cast<int>(ir1->bPrintNHChains),
1293             static_cast<int>(ir2->bPrintNHChains));
1294     cmp_int(fp, "inputrec->epc", -1, ir1->epc, ir2->epc);
1295     cmp_int(fp, "inputrec->epct", -1, ir1->epct, ir2->epct);
1296     cmp_real(fp, "inputrec->tau_p", -1, ir1->tau_p, ir2->tau_p, ftol, abstol);
1297     cmp_rvec(fp, "inputrec->ref_p(x)", -1, ir1->ref_p[XX], ir2->ref_p[XX], ftol, abstol);
1298     cmp_rvec(fp, "inputrec->ref_p(y)", -1, ir1->ref_p[YY], ir2->ref_p[YY], ftol, abstol);
1299     cmp_rvec(fp, "inputrec->ref_p(z)", -1, ir1->ref_p[ZZ], ir2->ref_p[ZZ], ftol, abstol);
1300     cmp_rvec(fp, "inputrec->compress(x)", -1, ir1->compress[XX], ir2->compress[XX], ftol, abstol);
1301     cmp_rvec(fp, "inputrec->compress(y)", -1, ir1->compress[YY], ir2->compress[YY], ftol, abstol);
1302     cmp_rvec(fp, "inputrec->compress(z)", -1, ir1->compress[ZZ], ir2->compress[ZZ], ftol, abstol);
1303     cmp_int(fp, "refcoord_scaling", -1, ir1->refcoord_scaling, ir2->refcoord_scaling);
1304     cmp_rvec(fp, "inputrec->posres_com", -1, ir1->posres_com, ir2->posres_com, ftol, abstol);
1305     cmp_rvec(fp, "inputrec->posres_comB", -1, ir1->posres_comB, ir2->posres_comB, ftol, abstol);
1306     cmp_real(fp, "inputrec->verletbuf_tol", -1, ir1->verletbuf_tol, ir2->verletbuf_tol, ftol, abstol);
1307     cmp_real(fp, "inputrec->rlist", -1, ir1->rlist, ir2->rlist, ftol, abstol);
1308     cmp_real(fp, "inputrec->rtpi", -1, ir1->rtpi, ir2->rtpi, ftol, abstol);
1309     cmp_int(fp, "inputrec->coulombtype", -1, ir1->coulombtype, ir2->coulombtype);
1310     cmp_int(fp, "inputrec->coulomb_modifier", -1, ir1->coulomb_modifier, ir2->coulomb_modifier);
1311     cmp_real(fp, "inputrec->rcoulomb_switch", -1, ir1->rcoulomb_switch, ir2->rcoulomb_switch, ftol, abstol);
1312     cmp_real(fp, "inputrec->rcoulomb", -1, ir1->rcoulomb, ir2->rcoulomb, ftol, abstol);
1313     cmp_int(fp, "inputrec->vdwtype", -1, ir1->vdwtype, ir2->vdwtype);
1314     cmp_int(fp, "inputrec->vdw_modifier", -1, ir1->vdw_modifier, ir2->vdw_modifier);
1315     cmp_real(fp, "inputrec->rvdw_switch", -1, ir1->rvdw_switch, ir2->rvdw_switch, ftol, abstol);
1316     cmp_real(fp, "inputrec->rvdw", -1, ir1->rvdw, ir2->rvdw, ftol, abstol);
1317     cmp_real(fp, "inputrec->epsilon_r", -1, ir1->epsilon_r, ir2->epsilon_r, ftol, abstol);
1318     cmp_real(fp, "inputrec->epsilon_rf", -1, ir1->epsilon_rf, ir2->epsilon_rf, ftol, abstol);
1319     cmp_real(fp, "inputrec->tabext", -1, ir1->tabext, ir2->tabext, ftol, abstol);
1320
1321     cmp_int(fp, "inputrec->eDispCorr", -1, ir1->eDispCorr, ir2->eDispCorr);
1322     cmp_real(fp, "inputrec->shake_tol", -1, ir1->shake_tol, ir2->shake_tol, ftol, abstol);
1323     cmp_int(fp, "inputrec->efep", -1, ir1->efep, ir2->efep);
1324     cmp_fepvals(fp, ir1->fepvals, ir2->fepvals, ftol, abstol);
1325     cmp_int(fp, "inputrec->bSimTemp", -1, static_cast<int>(ir1->bSimTemp), static_cast<int>(ir2->bSimTemp));
1326     if ((ir1->bSimTemp == ir2->bSimTemp) && (ir1->bSimTemp))
1327     {
1328         cmp_simtempvals(fp, ir1->simtempvals, ir2->simtempvals,
1329                         std::min(ir1->fepvals->n_lambda, ir2->fepvals->n_lambda), ftol, abstol);
1330     }
1331     cmp_int(fp, "inputrec->bExpanded", -1, static_cast<int>(ir1->bExpanded),
1332             static_cast<int>(ir2->bExpanded));
1333     if ((ir1->bExpanded == ir2->bExpanded) && (ir1->bExpanded))
1334     {
1335         cmp_expandedvals(fp, ir1->expandedvals, ir2->expandedvals,
1336                          std::min(ir1->fepvals->n_lambda, ir2->fepvals->n_lambda), ftol, abstol);
1337     }
1338     cmp_int(fp, "inputrec->nwall", -1, ir1->nwall, ir2->nwall);
1339     cmp_int(fp, "inputrec->wall_type", -1, ir1->wall_type, ir2->wall_type);
1340     cmp_int(fp, "inputrec->wall_atomtype[0]", -1, ir1->wall_atomtype[0], ir2->wall_atomtype[0]);
1341     cmp_int(fp, "inputrec->wall_atomtype[1]", -1, ir1->wall_atomtype[1], ir2->wall_atomtype[1]);
1342     cmp_real(fp, "inputrec->wall_density[0]", -1, ir1->wall_density[0], ir2->wall_density[0], ftol, abstol);
1343     cmp_real(fp, "inputrec->wall_density[1]", -1, ir1->wall_density[1], ir2->wall_density[1], ftol, abstol);
1344     cmp_real(fp, "inputrec->wall_ewald_zfac", -1, ir1->wall_ewald_zfac, ir2->wall_ewald_zfac, ftol, abstol);
1345
1346     cmp_bool(fp, "inputrec->bPull", -1, ir1->bPull, ir2->bPull);
1347     if (ir1->bPull && ir2->bPull)
1348     {
1349         cmp_pull(fp);
1350     }
1351
1352     cmp_bool(fp, "inputrec->bDoAwh", -1, ir1->bDoAwh, ir2->bDoAwh);
1353     if (ir1->bDoAwh && ir2->bDoAwh)
1354     {
1355         cmp_awhParams(fp, ir1->awhParams, ir2->awhParams, ftol, abstol);
1356     }
1357
1358     cmp_int(fp, "inputrec->eDisre", -1, ir1->eDisre, ir2->eDisre);
1359     cmp_real(fp, "inputrec->dr_fc", -1, ir1->dr_fc, ir2->dr_fc, ftol, abstol);
1360     cmp_int(fp, "inputrec->eDisreWeighting", -1, ir1->eDisreWeighting, ir2->eDisreWeighting);
1361     cmp_int(fp, "inputrec->bDisreMixed", -1, static_cast<int>(ir1->bDisreMixed),
1362             static_cast<int>(ir2->bDisreMixed));
1363     cmp_int(fp, "inputrec->nstdisreout", -1, ir1->nstdisreout, ir2->nstdisreout);
1364     cmp_real(fp, "inputrec->dr_tau", -1, ir1->dr_tau, ir2->dr_tau, ftol, abstol);
1365     cmp_real(fp, "inputrec->orires_fc", -1, ir1->orires_fc, ir2->orires_fc, ftol, abstol);
1366     cmp_real(fp, "inputrec->orires_tau", -1, ir1->orires_tau, ir2->orires_tau, ftol, abstol);
1367     cmp_int(fp, "inputrec->nstorireout", -1, ir1->nstorireout, ir2->nstorireout);
1368     cmp_real(fp, "inputrec->em_stepsize", -1, ir1->em_stepsize, ir2->em_stepsize, ftol, abstol);
1369     cmp_real(fp, "inputrec->em_tol", -1, ir1->em_tol, ir2->em_tol, ftol, abstol);
1370     cmp_int(fp, "inputrec->niter", -1, ir1->niter, ir2->niter);
1371     cmp_real(fp, "inputrec->fc_stepsize", -1, ir1->fc_stepsize, ir2->fc_stepsize, ftol, abstol);
1372     cmp_int(fp, "inputrec->nstcgsteep", -1, ir1->nstcgsteep, ir2->nstcgsteep);
1373     cmp_int(fp, "inputrec->nbfgscorr", 0, ir1->nbfgscorr, ir2->nbfgscorr);
1374     cmp_int(fp, "inputrec->eConstrAlg", -1, ir1->eConstrAlg, ir2->eConstrAlg);
1375     cmp_int(fp, "inputrec->nProjOrder", -1, ir1->nProjOrder, ir2->nProjOrder);
1376     cmp_real(fp, "inputrec->LincsWarnAngle", -1, ir1->LincsWarnAngle, ir2->LincsWarnAngle, ftol, abstol);
1377     cmp_int(fp, "inputrec->nLincsIter", -1, ir1->nLincsIter, ir2->nLincsIter);
1378     cmp_real(fp, "inputrec->bd_fric", -1, ir1->bd_fric, ir2->bd_fric, ftol, abstol);
1379     cmp_int64(fp, "inputrec->ld_seed", ir1->ld_seed, ir2->ld_seed);
1380     cmp_real(fp, "inputrec->cos_accel", -1, ir1->cos_accel, ir2->cos_accel, ftol, abstol);
1381     cmp_rvec(fp, "inputrec->deform(a)", -1, ir1->deform[XX], ir2->deform[XX], ftol, abstol);
1382     cmp_rvec(fp, "inputrec->deform(b)", -1, ir1->deform[YY], ir2->deform[YY], ftol, abstol);
1383     cmp_rvec(fp, "inputrec->deform(c)", -1, ir1->deform[ZZ], ir2->deform[ZZ], ftol, abstol);
1384
1385
1386     cmp_int(fp, "inputrec->userint1", -1, ir1->userint1, ir2->userint1);
1387     cmp_int(fp, "inputrec->userint2", -1, ir1->userint2, ir2->userint2);
1388     cmp_int(fp, "inputrec->userint3", -1, ir1->userint3, ir2->userint3);
1389     cmp_int(fp, "inputrec->userint4", -1, ir1->userint4, ir2->userint4);
1390     cmp_real(fp, "inputrec->userreal1", -1, ir1->userreal1, ir2->userreal1, ftol, abstol);
1391     cmp_real(fp, "inputrec->userreal2", -1, ir1->userreal2, ir2->userreal2, ftol, abstol);
1392     cmp_real(fp, "inputrec->userreal3", -1, ir1->userreal3, ir2->userreal3, ftol, abstol);
1393     cmp_real(fp, "inputrec->userreal4", -1, ir1->userreal4, ir2->userreal4, ftol, abstol);
1394     cmp_grpopts(fp, &(ir1->opts), &(ir2->opts), ftol, abstol);
1395     gmx::TextWriter writer(fp);
1396     gmx::compareKeyValueTrees(&writer, *ir1->params, *ir2->params, ftol, abstol);
1397 }
1398
1399 void comp_pull_AB(FILE* fp, pull_params_t* pull, real ftol, real abstol)
1400 {
1401     int i;
1402
1403     for (i = 0; i < pull->ncoord; i++)
1404     {
1405         fprintf(fp, "comparing pull coord %d\n", i);
1406         cmp_real(fp, "pull-coord->k", -1, pull->coord[i].k, pull->coord[i].kB, ftol, abstol);
1407     }
1408 }
1409
1410 gmx_bool inputrecDeform(const t_inputrec* ir)
1411 {
1412     return (ir->deform[XX][XX] != 0 || ir->deform[YY][YY] != 0 || ir->deform[ZZ][ZZ] != 0
1413             || ir->deform[YY][XX] != 0 || ir->deform[ZZ][XX] != 0 || ir->deform[ZZ][YY] != 0);
1414 }
1415
1416 gmx_bool inputrecDynamicBox(const t_inputrec* ir)
1417 {
1418     return (ir->epc != epcNO || ir->eI == eiTPI || inputrecDeform(ir));
1419 }
1420
1421 gmx_bool inputrecPreserveShape(const t_inputrec* ir)
1422 {
1423     return (ir->epc != epcNO && ir->deform[XX][XX] == 0
1424             && (ir->epct == epctISOTROPIC || ir->epct == epctSEMIISOTROPIC));
1425 }
1426
1427 gmx_bool inputrecNeedMutot(const t_inputrec* ir)
1428 {
1429     return ((ir->coulombtype == eelEWALD || EEL_PME(ir->coulombtype))
1430             && (ir->ewald_geometry == eewg3DC || ir->epsilon_surface != 0));
1431 }
1432
1433 gmx_bool inputrecExclForces(const t_inputrec* ir)
1434 {
1435     return (EEL_FULL(ir->coulombtype) || (EEL_RF(ir->coulombtype)));
1436 }
1437
1438 gmx_bool inputrecNptTrotter(const t_inputrec* ir)
1439 {
1440     return (((ir->eI == eiVV) || (ir->eI == eiVVAK)) && (ir->epc == epcMTTK) && (ir->etc == etcNOSEHOOVER));
1441 }
1442
1443 gmx_bool inputrecNvtTrotter(const t_inputrec* ir)
1444 {
1445     return (((ir->eI == eiVV) || (ir->eI == eiVVAK)) && (ir->epc != epcMTTK) && (ir->etc == etcNOSEHOOVER));
1446 }
1447
1448 gmx_bool inputrecNphTrotter(const t_inputrec* ir)
1449 {
1450     return (((ir->eI == eiVV) || (ir->eI == eiVVAK)) && (ir->epc == epcMTTK) && (ir->etc != etcNOSEHOOVER));
1451 }
1452
1453 bool inputrecPbcXY2Walls(const t_inputrec* ir)
1454 {
1455     return (ir->pbcType == PbcType::XY && ir->nwall == 2);
1456 }
1457
1458 bool integratorHasConservedEnergyQuantity(const t_inputrec* ir)
1459 {
1460     if (!EI_MD(ir->eI))
1461     { // NOLINT bugprone-branch-clone
1462         // Energy minimization or stochastic integrator: no conservation
1463         return false;
1464     }
1465     else if (ir->etc == etcNO && ir->epc == epcNO)
1466     {
1467         // The total energy is conserved, no additional conserved quanitity
1468         return false;
1469     }
1470     else
1471     {
1472         // Shear stress with Parrinello-Rahman is not supported (tedious)
1473         bool shearWithPR =
1474                 ((ir->epc == epcPARRINELLORAHMAN || ir->epc == epcMTTK)
1475                  && (ir->ref_p[YY][XX] != 0 || ir->ref_p[ZZ][XX] != 0 || ir->ref_p[ZZ][YY] != 0));
1476
1477         return !ETC_ANDERSEN(ir->etc) && !shearWithPR;
1478     }
1479 }
1480
1481 bool integratorHasReferenceTemperature(const t_inputrec* ir)
1482 {
1483     return ((ir->etc != etcNO) || EI_SD(ir->eI) || (ir->eI == eiBD) || EI_TPI(ir->eI));
1484 }
1485
1486 int inputrec2nboundeddim(const t_inputrec* ir)
1487 {
1488     if (inputrecPbcXY2Walls(ir))
1489     {
1490         return 3;
1491     }
1492     else
1493     {
1494         return numPbcDimensions(ir->pbcType);
1495     }
1496 }
1497
1498 int ndof_com(const t_inputrec* ir)
1499 {
1500     int n = 0;
1501
1502     switch (ir->pbcType)
1503     {
1504         case PbcType::Xyz:
1505         case PbcType::No: n = 3; break;
1506         case PbcType::XY: n = (ir->nwall == 0 ? 3 : 2); break;
1507         case PbcType::Screw: n = 1; break;
1508         default: gmx_incons("Unknown pbc in calc_nrdf");
1509     }
1510
1511     return n;
1512 }
1513
1514 real maxReferenceTemperature(const t_inputrec& ir)
1515 {
1516     if (EI_ENERGY_MINIMIZATION(ir.eI) || ir.eI == eiNM)
1517     {
1518         return 0;
1519     }
1520
1521     if (EI_MD(ir.eI) && ir.etc == etcNO)
1522     {
1523         return -1;
1524     }
1525
1526     /* SD and BD also use ref_t and tau_t for setting the reference temperature.
1527      * TPI can be treated as MD, since it needs an ensemble temperature.
1528      */
1529
1530     real maxTemperature = 0;
1531     for (int i = 0; i < ir.opts.ngtc; i++)
1532     {
1533         if (ir.opts.tau_t[i] >= 0)
1534         {
1535             maxTemperature = std::max(maxTemperature, ir.opts.ref_t[i]);
1536         }
1537     }
1538
1539     return maxTemperature;
1540 }
1541
1542 bool haveEwaldSurfaceContribution(const t_inputrec& ir)
1543 {
1544     return EEL_PME_EWALD(ir.coulombtype) && (ir.ewald_geometry == eewg3DC || ir.epsilon_surface != 0);
1545 }
1546
1547 bool haveFreeEnergyType(const t_inputrec& ir, const int fepType)
1548 {
1549     for (int i = 0; i < ir.fepvals->n_lambda; i++)
1550     {
1551         if (ir.fepvals->all_lambda[fepType][i] > 0)
1552         {
1553             return true;
1554         }
1555     }
1556     return false;
1557 }