src/gromacs/nbnxm/kernel_common.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012,2013,2014,2015,2017,2019, 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
  36 /*! \internal \file
  37  *
  38  * \brief
  39  * Implements utility functions used by all nbnxm CPU kernels.
  40  *
  41  * \author Berk Hess <hess@kth.se>
  42  * \ingroup module_nbnxm
  43  */
  44
  45 #include "gmxpre.h"
  46
  47 #include "kernel_common.h"
  48
  49 #include "gromacs/pbcutil/ishift.h"
  50 #include "gromacs/utility/gmxassert.h"
  51
  52 //! Clears all elements of buffer
  53 static void
  54 clearBufferAll(gmx::ArrayRef<real> buffer)
  55 {
  56     for (real &elem : buffer)
  57     {
  58         elem = 0;
  59     }
  60 }
  61
  62 /*! \brief Clears elements of size and stride \p numComponentsPerElement
  63  *
  64  * Only elements with flags in \p nbat set for index \p outputIndex
  65  * are cleared.
  66  */
  67 template <int numComponentsPerElement>
  68 static void
  69 clearBufferFlagged(const nbnxn_atomdata_t &nbat,
  70                    int                     outputIndex,
  71                    gmx::ArrayRef<real>     buffer)
  72 {
  73     const nbnxn_buffer_flags_t &flags = nbat.buffer_flags;
  74     gmx_bitmask_t               our_flag;
  75     bitmask_init_bit(&our_flag, outputIndex);
  76
  77     constexpr size_t numComponentsPerBlock = NBNXN_BUFFERFLAG_SIZE*numComponentsPerElement;
  78
  79     for (int b = 0; b < flags.nflag; b++)
  80     {
  81         if (!bitmask_is_disjoint(flags.flag[b], our_flag))
  82         {
  83             clearBufferAll(buffer.subArray(b*numComponentsPerBlock, numComponentsPerBlock));
  84         }
  85     }
  86 }
  87
  88 void
  89 clearForceBuffer(nbnxn_atomdata_t *nbat,
  90                  int               outputIndex)
  91 {
  92     if (nbat->bUseBufferFlags)
  93     {
  94         GMX_ASSERT(nbat->fstride == DIM, "Only fstride=3 is currently handled here");
  95
  96         clearBufferFlagged<DIM>(*nbat, outputIndex, nbat->out[outputIndex].f);
  97     }
  98     else
  99     {
 100         clearBufferAll(nbat->out[outputIndex].f);
 101     }
 102 }
 103
 104 void
 105 clear_fshift(real *fshift)
 106 {
 107     int i;
 108
 109     for (i = 0; i < SHIFTS*DIM; i++)
 110     {
 111         fshift[i] = 0;
 112     }
 113 }
 114
 115 void
 116 reduce_energies_over_lists(const nbnxn_atomdata_t     *nbat,
 117                            int                         nlist,
 118                            real                       *Vvdw,
 119                            real                       *Vc)
 120 {
 121     const int nenergrp = nbat->params().nenergrp;
 122
 123     for (int nb = 0; nb < nlist; nb++)
 124     {
 125         for (int i = 0; i < nenergrp; i++)
 126         {
 127             /* Reduce the diagonal terms */
 128             int ind    = i*nenergrp + i;
 129             Vvdw[ind] += nbat->out[nb].Vvdw[ind];
 130             Vc[ind]   += nbat->out[nb].Vc[ind];
 131
 132             /* Reduce the off-diagonal terms */
 133             for (int j = i + 1; j < nenergrp; j++)
 134             {
 135                 /* The output should contain only one off-diagonal part */
 136                 int ind    = i*nenergrp + j;
 137                 int indr   = j*nenergrp + i;
 138                 Vvdw[ind] += nbat->out[nb].Vvdw[ind] + nbat->out[nb].Vvdw[indr];
 139                 Vc[ind]   += nbat->out[nb].Vc[ind]   + nbat->out[nb].Vc[indr];
 140             }
 141         }
 142     }
 143 }