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 by the GROMACS development team.
   5  * Copyright (c) 2019,2020, by the GROMACS development team, led by
   6  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   7  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   8  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
   9  *
  10  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  12  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  13  * of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with GROMACS; if not, see
  22  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  23  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  24  *
  25  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  26  * consider that scientific software is very special. Version
  27  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  28  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  29  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  30  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  31  * official version at http://www.gromacs.org.
  32  *
  33  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  34  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  35  */
  36
  37 /*! \internal \file
  38  *
  39  * \brief
  40  * Implements utility functions used by all nbnxm CPU kernels.
  41  *
  42  * \author Berk Hess <hess@kth.se>
  43  * \ingroup module_nbnxm
  44  */
  45
  46 #include "gmxpre.h"
  47
  48 #include "kernel_common.h"
  49
  50 #include "gromacs/pbcutil/ishift.h"
  51 #include "gromacs/utility/gmxassert.h"
  52
  53 //! Clears all elements of buffer
  54 static void 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 clearBufferFlagged(const nbnxn_atomdata_t& nbat, int outputIndex, gmx::ArrayRef<real> buffer)
  69 {
  70     gmx::ArrayRef<const gmx_bitmask_t> flags = nbat.buffer_flags;
  71     gmx_bitmask_t                      our_flag;
  72     bitmask_init_bit(&our_flag, outputIndex);
  73
  74     constexpr size_t numComponentsPerBlock = NBNXN_BUFFERFLAG_SIZE * numComponentsPerElement;
  75
  76     for (size_t b = 0; b < flags.size(); b++)
  77     {
  78         if (!bitmask_is_disjoint(flags[b], our_flag))
  79         {
  80             clearBufferAll(buffer.subArray(b * numComponentsPerBlock, numComponentsPerBlock));
  81         }
  82     }
  83 }
  84
  85 void clearForceBuffer(nbnxn_atomdata_t* nbat, int outputIndex)
  86 {
  87     if (nbat->bUseBufferFlags)
  88     {
  89         GMX_ASSERT(nbat->fstride == DIM, "Only fstride=3 is currently handled here");
  90
  91         clearBufferFlagged<DIM>(*nbat, outputIndex, nbat->out[outputIndex].f);
  92     }
  93     else
  94     {
  95         clearBufferAll(nbat->out[outputIndex].f);
  96     }
  97 }
  98
  99 void clear_fshift(real* fshift)
 100 {
 101     int i;
 102
 103     for (i = 0; i < SHIFTS * DIM; i++)
 104     {
 105         fshift[i] = 0;
 106     }
 107 }
 108
 109 void reduce_energies_over_lists(const nbnxn_atomdata_t* nbat, int nlist, real* Vvdw, real* Vc)
 110 {
 111     const int nenergrp = nbat->params().nenergrp;
 112
 113     for (int nb = 0; nb < nlist; nb++)
 114     {
 115         for (int i = 0; i < nenergrp; i++)
 116         {
 117             /* Reduce the diagonal terms */
 118             int ind = i * nenergrp + i;
 119             Vvdw[ind] += nbat->out[nb].Vvdw[ind];
 120             Vc[ind] += nbat->out[nb].Vc[ind];
 121
 122             /* Reduce the off-diagonal terms */
 123             for (int j = i + 1; j < nenergrp; j++)
 124             {
 125                 /* The output should contain only one off-diagonal part */
 126                 int ind  = i * nenergrp + j;
 127                 int indr = j * nenergrp + i;
 128                 Vvdw[ind] += nbat->out[nb].Vvdw[ind] + nbat->out[nb].Vvdw[indr];
 129                 Vc[ind] += nbat->out[nb].Vc[ind] + nbat->out[nb].Vc[indr];
 130             }
 131         }
 132     }
 133 }