src/kernel/gmxdump.c

   1 /*
   2  *
   3  *                This source code is part of
   4  *
   5  *                 G   R   O   M   A   C   S
   6  *
   7  *          GROningen MAchine for Chemical Simulations
   8  *
   9  *                        VERSION 3.2.0
  10  * Written by David van der Spoel, Erik Lindahl, Berk Hess, and others.
  11  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
  12  * Copyright (c) 2001-2004, The GROMACS development team,
  13  * check out http://www.gromacs.org for more information.
  14
  15  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  16  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  17  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
  18  * of the License, or (at your option) any later version.
  19  *
  20  * If you want to redistribute modifications, please consider that
  21  * scientific software is very special. Version control is crucial -
  22  * bugs must be traceable. We will be happy to consider code for
  23  * inclusion in the official distribution, but derived work must not
  24  * be called official GROMACS. Details are found in the README & COPYING
  25  * files - if they are missing, get the official version at www.gromacs.org.
  26  *
  27  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  28  * the papers on the package - you can find them in the top README file.
  29  *
  30  * For more info, check our website at http://www.gromacs.org
  31  *
  32  * And Hey:
  33  * Gallium Rubidium Oxygen Manganese Argon Carbon Silicon
  34  */
  35 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  36 #include <config.h>
  37 #endif
  38
  39 #include <stdio.h>
  40 #include <string.h>
  41 #include <math.h>
  42 #include <assert.h>
  43 #include "main.h"
  44 #include "macros.h"
  45 #include "futil.h"
  46 #include "statutil.h"
  47 #include "copyrite.h"
  48 #include "sysstuff.h"
  49 #include "txtdump.h"
  50 #include "gmx_fatal.h"
  51 #include "xtcio.h"
  52 #include "enxio.h"
  53 #include "smalloc.h"
  54 #include "names.h"
  55 #include "gmxfio.h"
  56 #include "tpxio.h"
  57 #include "trnio.h"
  58 #include "txtdump.h"
  59 #include "gmxcpp.h"
  60 #include "checkpoint.h"
  61 #include "mtop_util.h"
  62 #include "sparsematrix.h"
  63 #include "mtxio.h"
  64
  65
  66 static void list_tpx(const char *fn, gmx_bool bShowNumbers,const char *mdpfn,
  67                      gmx_bool bSysTop)
  68 {
  69   FILE *gp;
  70   int         fp,indent,i,j,**gcount,atot;
  71   t_state     state;
  72   rvec        *f=NULL;
  73   t_inputrec  ir;
  74   t_tpxheader tpx;
  75   gmx_mtop_t  mtop;
  76   gmx_groups_t *groups;
  77   t_topology  top;
  78
  79   read_tpxheader(fn,&tpx,TRUE,NULL,NULL);
  80
  81   read_tpx_state(fn,
  82                  tpx.bIr  ? &ir : NULL,
  83                  &state,tpx.bF ? f : NULL,
  84                  tpx.bTop ? &mtop: NULL);
  85
  86   if (mdpfn && tpx.bIr) {
  87     gp = gmx_fio_fopen(mdpfn,"w");
  88     pr_inputrec(gp,0,NULL,&(ir),TRUE);
  89     gmx_fio_fclose(gp);
  90   }
  91
  92   if (!mdpfn) {
  93     if (bSysTop)
  94       top = gmx_mtop_t_to_t_topology(&mtop);
  95
  96     if (available(stdout,&tpx,0,fn)) {
  97       indent=0;
  98       indent=pr_title(stdout,indent,fn);
  99       pr_inputrec(stdout,0,"inputrec",tpx.bIr ? &(ir) : NULL,FALSE);
 100
 101       indent = 0;
 102       pr_header(stdout,indent,"header",&(tpx));
 103
 104       if (!bSysTop)
 105         pr_mtop(stdout,indent,"topology",&(mtop),bShowNumbers);
 106       else
 107         pr_top(stdout,indent,"topology",&(top),bShowNumbers);
 108
 109       pr_rvecs(stdout,indent,"box",tpx.bBox ? state.box : NULL,DIM);
 110       pr_rvecs(stdout,indent,"box_rel",tpx.bBox ? state.box_rel : NULL,DIM);
 111       pr_rvecs(stdout,indent,"boxv",tpx.bBox ? state.boxv : NULL,DIM);
 112       pr_rvecs(stdout,indent,"pres_prev",tpx.bBox ? state.pres_prev : NULL,DIM);
 113       pr_rvecs(stdout,indent,"svir_prev",tpx.bBox ? state.svir_prev : NULL,DIM);
 114       pr_rvecs(stdout,indent,"fvir_prev",tpx.bBox ? state.fvir_prev : NULL,DIM);
 115       /* leave nosehoover_xi in for now to match the tpr version */
 116       pr_doubles(stdout,indent,"nosehoover_xi",state.nosehoover_xi,state.ngtc);
 117       /*pr_doubles(stdout,indent,"nosehoover_vxi",state.nosehoover_vxi,state.ngtc);*/
 118       /*pr_doubles(stdout,indent,"therm_integral",state.therm_integral,state.ngtc);*/
 119       pr_rvecs(stdout,indent,"x",tpx.bX ? state.x : NULL,state.natoms);
 120       pr_rvecs(stdout,indent,"v",tpx.bV ? state.v : NULL,state.natoms);
 121       if (tpx.bF) {
 122         pr_rvecs(stdout,indent,"f",f,state.natoms);
 123       }
 124     }
 125
 126     groups = &mtop.groups;
 127
 128     snew(gcount,egcNR);
 129     for(i=0; (i<egcNR); i++)
 130       snew(gcount[i],groups->grps[i].nr);
 131
 132     for(i=0; (i<mtop.natoms); i++) {
 133       for(j=0; (j<egcNR); j++)
 134         gcount[j][ggrpnr(groups,j,i)]++;
 135     }
 136     printf("Group statistics\n");
 137     for(i=0; (i<egcNR); i++) {
 138       atot=0;
 139       printf("%-12s: ",gtypes[i]);
 140       for(j=0; (j<groups->grps[i].nr); j++) {
 141         printf("  %5d",gcount[i][j]);
 142         atot+=gcount[i][j];
 143       }
 144       printf("  (total %d atoms)\n",atot);
 145       sfree(gcount[i]);
 146     }
 147     sfree(gcount);
 148   }
 149   done_state(&state);
 150   sfree(f);
 151 }
 152
 153 static void list_top(const char *fn)
 154 {
 155   int status,done;
 156 #define BUFLEN 256
 157   char buf[BUFLEN];
 158   gmx_cpp_t handle;
 159   char *cppopts[] = { NULL };
 160
 161   status = cpp_open_file(fn,&handle,cppopts);
 162   if (status != 0)
 163     gmx_fatal(FARGS,cpp_error(&handle,status));
 164   do {
 165     status = cpp_read_line(&handle,BUFLEN,buf);
 166     done = (status == eCPP_EOF);
 167     if (!done) {
 168       if (status != eCPP_OK)
 169         gmx_fatal(FARGS,cpp_error(&handle,status));
 170       else
 171         printf("%s\n",buf);
 172     }
 173   } while (!done);
 174   status = cpp_close_file(&handle);
 175   if (status != eCPP_OK)
 176     gmx_fatal(FARGS,cpp_error(&handle,status));
 177 }
 178
 179 static void list_trn(const char *fn)
 180 {
 181   t_fileio    *fpread, *fpwrite;
 182   int         nframe,indent;
 183   char        buf[256];
 184   rvec        *x,*v,*f;
 185   matrix      box;
 186   t_trnheader trn;
 187   gmx_bool        bOK;
 188
 189   fpread  = open_trn(fn,"r");
 190   fpwrite = open_tpx(NULL,"w");
 191   gmx_fio_setdebug(fpwrite,TRUE);
 192
 193   nframe = 0;
 194   while (fread_trnheader(fpread,&trn,&bOK)) {
 195     snew(x,trn.natoms);
 196     snew(v,trn.natoms);
 197     snew(f,trn.natoms);
 198     if (fread_htrn(fpread,&trn,
 199                    trn.box_size ? box : NULL,
 200                    trn.x_size   ? x : NULL,
 201                    trn.v_size   ? v : NULL,
 202                    trn.f_size   ? f : NULL)) {
 203       sprintf(buf,"%s frame %d",fn,nframe);
 204       indent=0;
 205       indent=pr_title(stdout,indent,buf);
 206       pr_indent(stdout,indent);
 207       fprintf(stdout,"natoms=%10d  step=%10d  time=%12.7e  lambda=%10g\n",
 208               trn.natoms,trn.step,trn.t,trn.lambda);
 209       if (trn.box_size)
 210         pr_rvecs(stdout,indent,"box",box,DIM);
 211       if (trn.x_size)
 212         pr_rvecs(stdout,indent,"x",x,trn.natoms);
 213       if (trn.v_size)
 214         pr_rvecs(stdout,indent,"v",v,trn.natoms);
 215       if (trn.f_size)
 216         pr_rvecs(stdout,indent,"f",f,trn.natoms);
 217     }
 218     else
 219       fprintf(stderr,"\nWARNING: Incomplete frame: nr %d, t=%g\n",
 220               nframe,trn.t);
 221
 222     sfree(x);
 223     sfree(v);
 224     sfree(f);
 225     nframe++;
 226   }
 227   if (!bOK)
 228     fprintf(stderr,"\nWARNING: Incomplete frame header: nr %d, t=%g\n",
 229             nframe,trn.t);
 230   close_tpx(fpwrite);
 231   close_trn(fpread);
 232 }
 233
 234 void list_xtc(const char *fn, gmx_bool bXVG)
 235 {
 236   t_fileio *xd;
 237   int    indent;
 238   char   buf[256];
 239   rvec   *x;
 240   matrix box;
 241   int    nframe,natoms,step;
 242   real   prec,time;
 243   gmx_bool   bOK;
 244
 245   xd = open_xtc(fn,"r");
 246   read_first_xtc(xd,&natoms,&step,&time,box,&x,&prec,&bOK);
 247
 248   nframe=0;
 249   do {
 250     if (bXVG) {
 251       int i,d;
 252
 253       fprintf(stdout,"%g",time);
 254       for(i=0; i<natoms; i++)
 255         for(d=0; d<DIM; d++)
 256           fprintf(stdout," %g",x[i][d]);
 257       fprintf(stdout,"\n");
 258     } else {
 259       sprintf(buf,"%s frame %d",fn,nframe);
 260       indent=0;
 261       indent=pr_title(stdout,indent,buf);
 262       pr_indent(stdout,indent);
 263       fprintf(stdout,"natoms=%10d  step=%10d  time=%12.7e  prec=%10g\n",
 264             natoms,step,time,prec);
 265       pr_rvecs(stdout,indent,"box",box,DIM);
 266       pr_rvecs(stdout,indent,"x",x,natoms);
 267     }
 268     nframe++;
 269   } while (read_next_xtc(xd,natoms,&step,&time,box,x,&prec,&bOK));
 270   if (!bOK)
 271     fprintf(stderr,"\nWARNING: Incomplete frame at time %g\n",time);
 272   close_xtc(xd);
 273 }
 274
 275 void list_trx(const char *fn,gmx_bool bXVG)
 276 {
 277   int ftp;
 278
 279   ftp = fn2ftp(fn);
 280   if (ftp == efXTC)
 281     list_xtc(fn,bXVG);
 282   else if ((ftp == efTRR) || (ftp == efTRJ))
 283     list_trn(fn);
 284   else
 285     fprintf(stderr,"File %s is of an unsupported type. Try using the command\n 'less %s'\n",
 286             fn,fn);
 287 }
 288
 289 void list_ene(const char *fn)
 290 {
 291     int        ndr;
 292     ener_file_t in;
 293     gmx_bool       bCont;
 294     gmx_enxnm_t *enm=NULL;
 295     t_enxframe *fr;
 296     int        i,j,nre,b;
 297     real       rav,minthird;
 298     char       buf[22];
 299
 300     printf("gmxdump: %s\n",fn);
 301     in = open_enx(fn,"r");
 302     do_enxnms(in,&nre,&enm);
 303     assert(enm);
 304
 305     printf("energy components:\n");
 306     for(i=0; (i<nre); i++)
 307         printf("%5d  %-24s (%s)\n",i,enm[i].name,enm[i].unit);
 308
 309     minthird=-1.0/3.0;
 310     snew(fr,1);
 311     do {
 312         bCont=do_enx(in,fr);
 313
 314         if (bCont)
 315         {
 316             printf("\n%24s  %12.5e  %12s  %12s\n","time:",
 317                    fr->t,"step:",gmx_step_str(fr->step,buf));
 318             printf("%24s  %12s  %12s  %12s\n",
 319                    "","","nsteps:",gmx_step_str(fr->nsteps,buf));
 320             printf("%24s  %12.5e  %12s  %12s\n",
 321                    "delta_t:",fr->dt,"sum steps:",gmx_step_str(fr->nsum,buf));
 322             if (fr->nre == nre) {
 323                 printf("%24s  %12s  %12s  %12s\n",
 324                        "Component","Energy","Av. Energy","Sum Energy");
 325                 if (fr->nsum > 0) {
 326                     for(i=0; (i<nre); i++)
 327                         printf("%24s  %12.5e  %12.5e  %12.5e\n",
 328                                enm[i].name,fr->ener[i].e,fr->ener[i].eav,
 329                                fr->ener[i].esum);
 330                 } else {
 331                     for(i=0; (i<nre); i++)
 332                         printf("%24s  %12.5e\n",
 333                                enm[i].name,fr->ener[i].e);
 334                 }
 335             }
 336             for(b=0; b<fr->nblock; b++)
 337             {
 338                 const char *typestr="";
 339
 340                 t_enxblock *eb=&(fr->block[b]);
 341                 printf("Block data %2d (%3d subblocks, id=%d)\n",
 342                        b, eb->nsub, eb->id);
 343
 344                 if (eb->id < enxNR)
 345                     typestr=enx_block_id_name[eb->id];
 346                 printf("  id='%s'\n", typestr);
 347                 for(i=0;i<eb->nsub;i++)
 348                 {
 349                     t_enxsubblock *sb=&(eb->sub[i]);
 350                     printf("  Sub block %3d (%5d elems, type=%s) values:\n",
 351                            i, sb->nr, xdr_datatype_names[sb->type]);
 352
 353                     switch(sb->type)
 354                     {
 355                         case xdr_datatype_float:
 356                             for(j=0;j<sb->nr;j++)
 357                                 printf("%14d   %8.4f\n",j, sb->fval[j]);
 358                             break;
 359                         case xdr_datatype_double:
 360                             for(j=0;j<sb->nr;j++)
 361                                 printf("%14d   %10.6f\n",j, sb->dval[j]);
 362                             break;
 363                         case xdr_datatype_int:
 364                             for(j=0;j<sb->nr;j++)
 365                                 printf("%14d %10d\n",j, sb->ival[j]);
 366                             break;
 367                         case xdr_datatype_large_int:
 368                             for(j=0;j<sb->nr;j++)
 369                                 printf("%14d %s\n",
 370                                        j, gmx_step_str(sb->lval[j],buf));
 371                             break;
 372                         case xdr_datatype_char:
 373                             for(j=0;j<sb->nr;j++)
 374                                 printf("%14d %1c\n",j, sb->cval[j]);
 375                             break;
 376                         case xdr_datatype_string:
 377                             for(j=0;j<sb->nr;j++)
 378                                 printf("%14d %80s\n",j, sb->sval[j]);
 379                             break;
 380                         default:
 381                             gmx_incons("Unknown subblock type");
 382                     }
 383                 }
 384             }
 385         }
 386     } while (bCont);
 387
 388     close_enx(in);
 389
 390     free_enxframe(fr);
 391     sfree(fr);
 392     sfree(enm);
 393 }
 394
 395 static void list_mtx(const char *fn)
 396 {
 397   int  nrow,ncol,i,j,k;
 398   real *full=NULL,value;
 399   gmx_sparsematrix_t * sparse=NULL;
 400
 401   gmx_mtxio_read(fn,&nrow,&ncol,&full,&sparse);
 402
 403   if (full == NULL) {
 404     snew(full,nrow*ncol);
 405     for(i=0;i<nrow*ncol;i++) {
 406       full[i] = 0;
 407     }
 408
 409     for(i=0;i<sparse->nrow;i++) {
 410         for(j=0;j<sparse->ndata[i];j++) {
 411           k     = sparse->data[i][j].col;
 412           value = sparse->data[i][j].value;
 413           full[i*ncol+k] = value;
 414           full[k*ncol+i] = value;
 415         }
 416     }
 417     gmx_sparsematrix_destroy(sparse);
 418   }
 419
 420   printf("%d %d\n",nrow,ncol);
 421   for(i=0; i<nrow; i++) {
 422     for(j=0; j<ncol; j++) {
 423       printf(" %g",full[i*ncol+j]);
 424     }
 425     printf("\n");
 426   }
 427
 428   sfree(full);
 429 }
 430
 431 int cmain(int argc,char *argv[])
 432 {
 433   const char *desc[] = {
 434     "[TT]gmxdump[tt] reads a run input file ([TT].tpa[tt]/[TT].tpr[tt]/[TT].tpb[tt]),",
 435     "a trajectory ([TT].trj[tt]/[TT].trr[tt]/[TT].xtc[tt]), an energy",
 436     "file ([TT].ene[tt]/[TT].edr[tt]), or a checkpoint file ([TT].cpt[tt])",
 437     "and prints that to standard output in a readable format.",
 438     "This program is essential for checking your run input file in case of",
 439     "problems.[PAR]",
 440     "The program can also preprocess a topology to help finding problems.",
 441     "Note that currently setting [TT]GMXLIB[tt] is the only way to customize",
 442     "directories used for searching include files.",
 443   };
 444   t_filenm fnm[] = {
 445     { efTPX, "-s", NULL, ffOPTRD },
 446     { efTRX, "-f", NULL, ffOPTRD },
 447     { efEDR, "-e", NULL, ffOPTRD },
 448     { efCPT, NULL, NULL, ffOPTRD },
 449     { efTOP, "-p", NULL, ffOPTRD },
 450     { efMTX, "-mtx", "hessian", ffOPTRD },
 451     { efMDP, "-om", NULL, ffOPTWR }
 452   };
 453 #define NFILE asize(fnm)
 454
 455   output_env_t oenv;
 456   /* Command line options */
 457   static gmx_bool bXVG=FALSE;
 458   static gmx_bool bShowNumbers=TRUE;
 459   static gmx_bool bSysTop=FALSE;
 460   t_pargs pa[] = {
 461     { "-xvg", FALSE, etBOOL, {&bXVG}, "HIDDENXVG layout for xtc" },
 462     { "-nr",FALSE, etBOOL, {&bShowNumbers},"Show index numbers in output (leaving them out makes comparison easier, but creates a useless topology)" },
 463     { "-sys", FALSE, etBOOL, {&bSysTop}, "List the atoms and bonded interactions for the whole system instead of for each molecule type" }
 464   };
 465
 466   CopyRight(stderr,argv[0]);
 467   parse_common_args(&argc,argv,0,NFILE,fnm,asize(pa),pa,
 468                     asize(desc),desc,0,NULL,&oenv);
 469
 470
 471   if (ftp2bSet(efTPX,NFILE,fnm))
 472     list_tpx(ftp2fn(efTPX,NFILE,fnm),bShowNumbers,
 473              ftp2fn_null(efMDP,NFILE,fnm),bSysTop);
 474   else if (ftp2bSet(efTRX,NFILE,fnm))
 475     list_trx(ftp2fn(efTRX,NFILE,fnm),bXVG);
 476   else if (ftp2bSet(efEDR,NFILE,fnm))
 477     list_ene(ftp2fn(efEDR,NFILE,fnm));
 478   else if (ftp2bSet(efCPT,NFILE,fnm))
 479     list_checkpoint(ftp2fn(efCPT,NFILE,fnm),stdout);
 480   else if (ftp2bSet(efTOP,NFILE,fnm))
 481     list_top(ftp2fn(efTOP,NFILE,fnm));
 482   else if (ftp2bSet(efMTX,NFILE,fnm))
 483     list_mtx(ftp2fn(efMTX,NFILE,fnm));
 484
 485   thanx(stderr);
 486
 487   return 0;
 488 }