src/gromacs/nbnxm/nbnxm.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 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  * \brief
  38  * Implements the Nbnxm class
  39  *
  40  * \author Berk Hess <hess@kth.se>
  41  * \ingroup module_nbnxm
  42  */
  43
  44 #include "gmxpre.h"
  45
  46 #include "nbnxm.h"
  47
  48 #include "gromacs/domdec/domdec_struct.h"
  49 #include "gromacs/nbnxm/atomdata.h"
  50 #include "gromacs/timing/wallcycle.h"
  51
  52 #include "internal.h"
  53
  54 /*! \cond INTERNAL */
  55
  56 void nbnxn_put_on_grid(nonbonded_verlet_t             *nb_verlet,
  57                        const matrix                    box,
  58                        int                             ddZone,
  59                        const rvec                      lowerCorner,
  60                        const rvec                      upperCorner,
  61                        const gmx::UpdateGroupsCog     *updateGroupsCog,
  62                        int                             atomStart,
  63                        int                             atomEnd,
  64                        real                            atomDensity,
  65                        const int                      *atinfo,
  66                        gmx::ArrayRef<const gmx::RVec>  x,
  67                        int                             numAtomsMoved,
  68                        const int                      *move)
  69 {
  70     nb_verlet->pairSearch_->putOnGrid(box, ddZone, lowerCorner, upperCorner,
  71                                       updateGroupsCog, atomStart, atomEnd, atomDensity,
  72                                       atinfo, x, numAtomsMoved, move,
  73                                       nb_verlet->nbat.get());
  74 }
  75
  76 /* Calls nbnxn_put_on_grid for all non-local domains */
  77 void nbnxn_put_on_grid_nonlocal(nonbonded_verlet_t              *nbv,
  78                                 const struct gmx_domdec_zones_t *zones,
  79                                 const int                       *atinfo,
  80                                 gmx::ArrayRef<const gmx::RVec>   x)
  81 {
  82     for (int zone = 1; zone < zones->n; zone++)
  83     {
  84         rvec c0, c1;
  85         for (int d = 0; d < DIM; d++)
  86         {
  87             c0[d] = zones->size[zone].bb_x0[d];
  88             c1[d] = zones->size[zone].bb_x1[d];
  89         }
  90
  91         nbnxn_put_on_grid(nbv, nullptr,
  92                           zone, c0, c1,
  93                           nullptr,
  94                           zones->cg_range[zone],
  95                           zones->cg_range[zone+1],
  96                           -1,
  97                           atinfo,
  98                           x,
  99                           0, nullptr);
 100     }
 101 }
 102
 103 gmx::ArrayRef<const int> nonbonded_verlet_t::getLocalAtomOrder() const
 104 {
 105     /* Return the atom order for the home cell (index 0) */
 106     const Nbnxm::Grid &grid       = pairSearch_->gridSet().grids()[0];
 107
 108     const int          numIndices = grid.atomIndexEnd() - grid.firstAtomInColumn(0);
 109
 110     return gmx::constArrayRefFromArray(pairSearch_->gridSet().atomIndices().data(), numIndices);
 111 }
 112
 113 void nonbonded_verlet_t::setLocalAtomOrder()
 114 {
 115     pairSearch_->setLocalAtomOrder();
 116 }
 117
 118 void nonbonded_verlet_t::setAtomProperties(const t_mdatoms &mdatoms,
 119                                            const int       &atinfo)
 120 {
 121     nbnxn_atomdata_set(nbat.get(), pairSearch_->gridSet(), &mdatoms, &atinfo);
 122 }
 123
 124 void nonbonded_verlet_t::setCoordinates(const Nbnxm::AtomLocality       locality,
 125                                         const bool                      fillLocal,
 126                                         gmx::ArrayRef<const gmx::RVec>  x,
 127                                         gmx_wallcycle                  *wcycle)
 128 {
 129     wallcycle_start(wcycle, ewcNB_XF_BUF_OPS);
 130     wallcycle_sub_start(wcycle, ewcsNB_X_BUF_OPS);
 131
 132     nbnxn_atomdata_copy_x_to_nbat_x(pairSearch_->gridSet(), locality, fillLocal,
 133                                     as_rvec_array(x.data()),
 134                                     nbat.get());
 135
 136     wallcycle_sub_stop(wcycle, ewcsNB_X_BUF_OPS);
 137     wallcycle_stop(wcycle, ewcNB_XF_BUF_OPS);
 138 }
 139
 140 void nonbonded_verlet_t::getLocalNumCells(int *numCellsX,
 141                                           int *numCellsY) const
 142 {
 143     pairSearch_->gridSet().getLocalNumCells(numCellsX, numCellsY);
 144 }
 145
 146 gmx::ArrayRef<const int> nonbonded_verlet_t::getGridIndices() const
 147 {
 148     return pairSearch_->gridSet().cells();
 149 }
 150
 151 void
 152 nonbonded_verlet_t::atomdata_add_nbat_f_to_f(const Nbnxm::AtomLocality  locality,
 153                                              rvec                      *f,
 154                                              gmx_wallcycle             *wcycle)
 155 {
 156     /* Skip the non-local reduction if there was no non-local work to do */
 157     if (locality == Nbnxm::AtomLocality::NonLocal &&
 158         pairlistSets().pairlistSet(Nbnxm::InteractionLocality::NonLocal).nblGpu[0]->sci.empty())
 159     {
 160         return;
 161     }
 162
 163     wallcycle_start(wcycle, ewcNB_XF_BUF_OPS);
 164     wallcycle_sub_start(wcycle, ewcsNB_F_BUF_OPS);
 165
 166     reduceForces(nbat.get(), locality, pairSearch_->gridSet(), f);
 167
 168     wallcycle_sub_stop(wcycle, ewcsNB_F_BUF_OPS);
 169     wallcycle_stop(wcycle, ewcNB_XF_BUF_OPS);
 170 }
 171
 172 /*! \endcond */