src/gromacs/mimic/communicator.h

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2018,2019,2020, 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
  36 #ifndef GMX_MIMIC_COMMUNICATOR_H
  37 #define GMX_MIMIC_COMMUNICATOR_H
  38
  39 #include "gromacs/gpu_utils/hostallocator.h"
  40 #include "gromacs/math/paddedvector.h"
  41 #include "gromacs/mdlib/constr.h"
  42 #include "gromacs/topology/topology.h"
  43 #include "gromacs/utility/futil.h"
  44
  45 namespace gmx
  46 {
  47 /**
  48  * \inlibraryapi
  49  * \internal \brief
  50  * Class-wrapper around MiMiC communication library
  51  * It uses GROMACS' unit conversion to switch from GROMACS' units to a.u.
  52  *
  53  * \author Viacheslav Bolnykh <v.bolnykh@hpc-leap.eu>
  54  * \ingroup module_mimic
  55  */
  56 class MimicCommunicator
  57 {
  58
  59 public:
  60     /*! \brief
  61      * Initializes the communicator
  62      */
  63     static void init();
  64
  65     /*! \brief
  66      * Sends the data needed for MiMiC initialization
  67      *
  68      * That includes number of atoms, element numbers, charges, masses,
  69      * maximal order of multipoles (0 for point-charge forcefields),
  70      * number of molecules, number of atoms per each molecule,
  71      * bond constraints data
  72      *
  73      * @param mtop global topology data
  74      * @param coords coordinates of all atoms
  75      */
  76     static void sendInitData(gmx_mtop_t* mtop, PaddedHostVector<gmx::RVec> coords);
  77
  78     /*! \brief
  79      * Gets the number of MD steps to perform from MiMiC
  80      *
  81      * @return nsteps the number of MD steps to perform
  82      */
  83     static int64_t getStepNumber();
  84
  85     /*! \brief
  86      * Receive and array of updated atomic coordinates from MiMiC
  87      *
  88      * @param x array of coordinates to fill
  89      * @param natoms number of atoms in the system
  90      */
  91     static void getCoords(PaddedHostVector<RVec>* x, int natoms);
  92
  93     /*! \brief
  94      * Send the potential energy value to MiMiC
  95      *
  96      * @param energy energy value to send
  97      */
  98     static void sendEnergies(real energy);
  99
 100     /*! \brief
 101      * Send classical forces acting on all atoms in the system
 102      * to MiMiC.
 103      *
 104      * @param forces array of forces to send
 105      * @param natoms number of atoms in the system
 106      */
 107     static void sendForces(ArrayRef<gmx::RVec> forces, int natoms);
 108
 109     /*! \brief
 110      * Finish communications and disconnect from the server
 111      */
 112     static void finalize();
 113 };
 114
 115 } // namespace gmx
 116
 117 #endif // GMX_MIMIC_COMMUNICATOR_H