src/gromacs/nbnxm/pairlistset.h

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012,2013,2014,2015,2017,2018,2019, 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  * Declares the PairlistSet class
  40  *
  41  * There is one PairlistSet object per locality. A PairlistSet
  42  * holds a list of CPU- or GPU-type pairlist objects, one for each thread,
  43  * as well as helper objects to construct each of those pairlists.
  44  *
  45  * \author Berk Hess <hess@kth.se>
  46  * \ingroup module_nbnxm
  47  */
  48
  49 #ifndef GMX_NBNXM_PAIRLISTSET_H
  50 #define GMX_NBNXM_PAIRLISTSET_H
  51
  52 #include <memory>
  53
  54 #include "gromacs/math/vectypes.h"
  55 #include "gromacs/nbnxm/pairlist.h"
  56 #include "gromacs/utility/basedefinitions.h"
  57 #include "gromacs/utility/real.h"
  58
  59 #include "locality.h"
  60
  61 struct nbnxn_atomdata_t;
  62 struct PairlistParams;
  63 struct PairsearchWork;
  64 struct SearchCycleCounting;
  65 struct t_blocka;
  66 struct t_nrnb;
  67
  68 namespace Nbnxm
  69 {
  70 class GridSet;
  71 }
  72
  73 /*! \internal
  74  * \brief An object that holds the local or non-local pairlists
  75  */
  76 class PairlistSet
  77 {
  78     public:
  79         //! Constructor: initializes the pairlist set as empty
  80         PairlistSet(Nbnxm::InteractionLocality  locality,
  81                     const PairlistParams       &listParams);
  82
  83         ~PairlistSet();
  84
  85         //! Constructs the pairlists in the set using the coordinates in \p nbat
  86         void constructPairlists(const Nbnxm::GridSet          &gridSet,
  87                                 gmx::ArrayRef<PairsearchWork>  searchWork,
  88                                 nbnxn_atomdata_t              *nbat,
  89                                 const t_blocka                *excl,
  90                                 int                            minimumIlistCountForGpuBalancing,
  91                                 t_nrnb                        *nrnb,
  92                                 SearchCycleCounting           *searchCycleCounting);
  93
  94         //! Dispatch the kernel for dynamic pairlist pruning
  95         void dispatchPruneKernel(const nbnxn_atomdata_t *nbat,
  96                                  const rvec             *shift_vec);
  97
  98         //! Returns the locality
  99         Nbnxm::InteractionLocality locality() const
 100         {
 101             return locality_;
 102         }
 103
 104         //! Returns the lists of CPU pairlists
 105         gmx::ArrayRef<const NbnxnPairlistCpu> cpuLists() const
 106         {
 107             return cpuLists_;
 108         }
 109
 110         //! Returns a pointer to the GPU pairlist, nullptr when not present
 111         const NbnxnPairlistGpu *gpuList() const
 112         {
 113             if (!gpuLists_.empty())
 114             {
 115                 return &gpuLists_[0];
 116             }
 117             else
 118             {
 119                 return nullptr;
 120             }
 121         }
 122
 123         //! Returns the lists of free-energy pairlists, empty when nonbonded interactions are not perturbed
 124         gmx::ArrayRef < const std::unique_ptr < t_nblist>> fepLists() const
 125         {
 126             return fepLists_;
 127         }
 128
 129     private:
 130         //! The locality of the pairlist set
 131         Nbnxm::InteractionLocality     locality_;
 132         //! List of pairlists in CPU layout
 133         std::vector<NbnxnPairlistCpu>  cpuLists_;
 134         //! List of working list for rebalancing CPU lists
 135         std::vector<NbnxnPairlistCpu>  cpuListsWork_;
 136         //! List of pairlists in GPU layout
 137         std::vector<NbnxnPairlistGpu>  gpuLists_;
 138         //! Pairlist parameters describing setup and ranges
 139         const PairlistParams          &params_;
 140         //! Tells whether multiple lists get merged into one (the first) after creation
 141         bool                           combineLists_;
 142         //! Tells whether the lists is of CPU type, otherwise GPU type
 143         gmx_bool                       isCpuType_;
 144         //! Lists for perturbed interactions in simple atom-atom layout
 145         std::vector < std::unique_ptr < t_nblist>> fepLists_;
 146
 147     public:
 148         /* Pair counts for flop counting */
 149         //! Total number of atom pairs for LJ+Q kernel
 150         int natpair_ljq_;
 151         //! Total number of atom pairs for LJ kernel
 152         int natpair_lj_;
 153         //! Total number of atom pairs for Q kernel
 154         int natpair_q_;
 155 };
 156
 157 #endif