src/mdlib/md_support.c

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
   5  * Copyright (c) 2001-2004, The GROMACS development team,
   6  * check out http://www.gromacs.org for more information.
   7  * Copyright (c) 2012, by the GROMACS development team, led by
   8  * David van der Spoel, Berk Hess, Erik Lindahl, and including many
   9  * others, as listed in the AUTHORS file in the top-level source
  10  * directory and at http://www.gromacs.org.
  11  *
  12  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  13  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  14  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  15  * of the License, or (at your option) any later version.
  16  *
  17  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  20  * Lesser General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  23  * License along with GROMACS; if not, see
  24  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  25  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  26  *
  27  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  28  * consider that scientific software is very special. Version
  29  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  30  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  31  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  32  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  33  * official version at http://www.gromacs.org.
  34  *
  35  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  36  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  37  */
  38 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  39 #include <config.h>
  40 #endif
  41
  42 #include "typedefs.h"
  43 #include "string2.h"
  44 #include "smalloc.h"
  45 #include "mdrun.h"
  46 #include "domdec.h"
  47 #include "mtop_util.h"
  48 #include "gmx_wallcycle.h"
  49 #include "vcm.h"
  50 #include "nrnb.h"
  51 #include "md_logging.h"
  52 #include "md_support.h"
  53
  54 /* Is the signal in one simulation independent of other simulations? */
  55 gmx_bool gs_simlocal[eglsNR] = { TRUE, FALSE, FALSE, TRUE };
  56
  57 /* check which of the multisim simulations has the shortest number of
  58    steps and return that number of nsteps */
  59 gmx_large_int_t get_multisim_nsteps(const t_commrec *cr,
  60                                     gmx_large_int_t nsteps)
  61 {
  62     gmx_large_int_t steps_out;
  63
  64     if MASTER(cr)
  65     {
  66         gmx_large_int_t *buf;
  67         int s;
  68
  69         snew(buf,cr->ms->nsim);
  70
  71         buf[cr->ms->sim] = nsteps;
  72         gmx_sumli_sim(cr->ms->nsim, buf, cr->ms);
  73
  74         steps_out=-1;
  75         for(s=0; s<cr->ms->nsim; s++)
  76         {
  77             /* find the smallest positive number */
  78             if (buf[s]>= 0 && ((steps_out < 0) || (buf[s]<steps_out)) )
  79             {
  80                 steps_out=buf[s];
  81             }
  82         }
  83         sfree(buf);
  84
  85         /* if we're the limiting simulation, don't do anything */
  86         if (steps_out>=0 && steps_out<nsteps)
  87         {
  88             char strbuf[255];
  89             snprintf(strbuf, 255, "Will stop simulation %%d after %s steps (another simulation will end then).\n", gmx_large_int_pfmt);
  90             fprintf(stderr, strbuf, cr->ms->sim, steps_out);
  91         }
  92     }
  93     /* broadcast to non-masters */
  94     gmx_bcast(sizeof(gmx_large_int_t), &steps_out, cr);
  95     return steps_out;
  96 }
  97
  98 int multisim_min(const gmx_multisim_t *ms,int nmin,int n)
  99 {
 100     int  *buf;
 101     gmx_bool bPos,bEqual;
 102     int  s,d;
 103
 104     snew(buf,ms->nsim);
 105     buf[ms->sim] = n;
 106     gmx_sumi_sim(ms->nsim,buf,ms);
 107     bPos   = TRUE;
 108     bEqual = TRUE;
 109     for(s=0; s<ms->nsim; s++)
 110     {
 111         bPos   = bPos   && (buf[s] > 0);
 112         bEqual = bEqual && (buf[s] == buf[0]);
 113     }
 114     if (bPos)
 115     {
 116         if (bEqual)
 117         {
 118             nmin = min(nmin,buf[0]);
 119         }
 120         else
 121         {
 122             /* Find the least common multiple */
 123             for(d=2; d<nmin; d++)
 124             {
 125                 s = 0;
 126                 while (s < ms->nsim && d % buf[s] == 0)
 127                 {
 128                     s++;
 129                 }
 130                 if (s == ms->nsim)
 131                 {
 132                     /* We found the LCM and it is less than nmin */
 133                     nmin = d;
 134                     break;
 135                 }
 136             }
 137         }
 138     }
 139     sfree(buf);
 140
 141     return nmin;
 142 }
 143
 144 int multisim_nstsimsync(const t_commrec *cr,
 145                         const t_inputrec *ir,int repl_ex_nst)
 146 {
 147     int nmin;
 148
 149     if (MASTER(cr))
 150     {
 151         nmin = INT_MAX;
 152         nmin = multisim_min(cr->ms,nmin,ir->nstlist);
 153         nmin = multisim_min(cr->ms,nmin,ir->nstcalcenergy);
 154         nmin = multisim_min(cr->ms,nmin,repl_ex_nst);
 155         if (nmin == INT_MAX)
 156         {
 157             gmx_fatal(FARGS,"Can not find an appropriate interval for inter-simulation communication, since nstlist, nstcalcenergy and -replex are all <= 0");
 158         }
 159         /* Avoid inter-simulation communication at every (second) step */
 160         if (nmin <= 2)
 161         {
 162             nmin = 10;
 163         }
 164     }
 165
 166     gmx_bcast(sizeof(int),&nmin,cr);
 167
 168     return nmin;
 169 }
 170
 171 void init_global_signals(globsig_t *gs,const t_commrec *cr,
 172                          const t_inputrec *ir,int repl_ex_nst)
 173 {
 174     int i;
 175
 176     if (MULTISIM(cr))
 177     {
 178         gs->nstms = multisim_nstsimsync(cr,ir,repl_ex_nst);
 179         if (debug)
 180         {
 181             fprintf(debug,"Syncing simulations for checkpointing and termination every %d steps\n",gs->nstms);
 182         }
 183     }
 184     else
 185     {
 186         gs->nstms = 1;
 187     }
 188
 189     for(i=0; i<eglsNR; i++)
 190     {
 191         gs->sig[i] = 0;
 192         gs->set[i] = 0;
 193     }
 194 }
 195
 196 void copy_coupling_state(t_state *statea,t_state *stateb,
 197                          gmx_ekindata_t *ekinda,gmx_ekindata_t *ekindb, t_grpopts* opts)
 198 {
 199
 200     /* MRS note -- might be able to get rid of some of the arguments.  Look over it when it's all debugged */
 201
 202     int i,j,nc;
 203
 204     /* Make sure we have enough space for x and v */
 205     if (statea->nalloc > stateb->nalloc)
 206     {
 207         stateb->nalloc = statea->nalloc;
 208         srenew(stateb->x,stateb->nalloc);
 209         srenew(stateb->v,stateb->nalloc);
 210     }
 211
 212     stateb->natoms     = statea->natoms;
 213     stateb->ngtc       = statea->ngtc;
 214     stateb->nnhpres    = statea->nnhpres;
 215     stateb->veta       = statea->veta;
 216     if (ekinda)
 217     {
 218         copy_mat(ekinda->ekin,ekindb->ekin);
 219         for (i=0; i<stateb->ngtc; i++)
 220         {
 221             ekindb->tcstat[i].T = ekinda->tcstat[i].T;
 222             ekindb->tcstat[i].Th = ekinda->tcstat[i].Th;
 223             copy_mat(ekinda->tcstat[i].ekinh,ekindb->tcstat[i].ekinh);
 224             copy_mat(ekinda->tcstat[i].ekinf,ekindb->tcstat[i].ekinf);
 225             ekindb->tcstat[i].ekinscalef_nhc =  ekinda->tcstat[i].ekinscalef_nhc;
 226             ekindb->tcstat[i].ekinscaleh_nhc =  ekinda->tcstat[i].ekinscaleh_nhc;
 227             ekindb->tcstat[i].vscale_nhc =  ekinda->tcstat[i].vscale_nhc;
 228         }
 229     }
 230     copy_rvecn(statea->x,stateb->x,0,stateb->natoms);
 231     copy_rvecn(statea->v,stateb->v,0,stateb->natoms);
 232     copy_mat(statea->box,stateb->box);
 233     copy_mat(statea->box_rel,stateb->box_rel);
 234     copy_mat(statea->boxv,stateb->boxv);
 235
 236     for (i = 0; i<stateb->ngtc; i++)
 237     {
 238         nc = i*opts->nhchainlength;
 239         for (j=0; j<opts->nhchainlength; j++)
 240         {
 241             stateb->nosehoover_xi[nc+j]  = statea->nosehoover_xi[nc+j];
 242             stateb->nosehoover_vxi[nc+j] = statea->nosehoover_vxi[nc+j];
 243         }
 244     }
 245     if (stateb->nhpres_xi != NULL)
 246     {
 247         for (i = 0; i<stateb->nnhpres; i++)
 248         {
 249             nc = i*opts->nhchainlength;
 250             for (j=0; j<opts->nhchainlength; j++)
 251             {
 252                 stateb->nhpres_xi[nc+j]  = statea->nhpres_xi[nc+j];
 253                 stateb->nhpres_vxi[nc+j] = statea->nhpres_vxi[nc+j];
 254             }
 255         }
 256     }
 257 }
 258
 259 real compute_conserved_from_auxiliary(t_inputrec *ir, t_state *state, t_extmass *MassQ)
 260 {
 261     real quantity = 0;
 262     switch (ir->etc)
 263     {
 264     case etcNO:
 265         break;
 266     case etcBERENDSEN:
 267         break;
 268     case etcNOSEHOOVER:
 269         quantity = NPT_energy(ir,state,MassQ);
 270         break;
 271     case etcVRESCALE:
 272         quantity = vrescale_energy(&(ir->opts),state->therm_integral);
 273         break;
 274     default:
 275         break;
 276     }
 277     return quantity;
 278 }
 279
 280 void compute_globals(FILE *fplog, gmx_global_stat_t gstat, t_commrec *cr, t_inputrec *ir,
 281                      t_forcerec *fr, gmx_ekindata_t *ekind,
 282                      t_state *state, t_state *state_global, t_mdatoms *mdatoms,
 283                      t_nrnb *nrnb, t_vcm *vcm, gmx_wallcycle_t wcycle,
 284                      gmx_enerdata_t *enerd,tensor force_vir, tensor shake_vir, tensor total_vir,
 285                      tensor pres, rvec mu_tot, gmx_constr_t constr,
 286                      globsig_t *gs,gmx_bool bInterSimGS,
 287                      matrix box, gmx_mtop_t *top_global, real *pcurr,
 288                      int natoms, gmx_bool *bSumEkinhOld, int flags)
 289 {
 290     int  i,gsi;
 291     real gs_buf[eglsNR];
 292     tensor corr_vir,corr_pres,shakeall_vir;
 293     gmx_bool bEner,bPres,bTemp, bVV;
 294     gmx_bool bRerunMD, bStopCM, bGStat, bIterate,
 295         bFirstIterate,bReadEkin,bEkinAveVel,bScaleEkin, bConstrain;
 296     real ekin,temp,prescorr,enercorr,dvdlcorr;
 297
 298     /* translate CGLO flags to gmx_booleans */
 299     bRerunMD = flags & CGLO_RERUNMD;
 300     bStopCM = flags & CGLO_STOPCM;
 301     bGStat = flags & CGLO_GSTAT;
 302
 303     bReadEkin = (flags & CGLO_READEKIN);
 304     bScaleEkin = (flags & CGLO_SCALEEKIN);
 305     bEner = flags & CGLO_ENERGY;
 306     bTemp = flags & CGLO_TEMPERATURE;
 307     bPres  = (flags & CGLO_PRESSURE);
 308     bConstrain = (flags & CGLO_CONSTRAINT);
 309     bIterate = (flags & CGLO_ITERATE);
 310     bFirstIterate = (flags & CGLO_FIRSTITERATE);
 311
 312     /* we calculate a full state kinetic energy either with full-step velocity verlet
 313        or half step where we need the pressure */
 314
 315     bEkinAveVel = (ir->eI==eiVV || (ir->eI==eiVVAK && bPres) || bReadEkin);
 316
 317     /* in initalization, it sums the shake virial in vv, and to
 318        sums ekinh_old in leapfrog (or if we are calculating ekinh_old) for other reasons */
 319
 320     /* ########## Kinetic energy  ############## */
 321
 322     if (bTemp)
 323     {
 324         /* Non-equilibrium MD: this is parallellized, but only does communication
 325          * when there really is NEMD.
 326          */
 327
 328         if (PAR(cr) && (ekind->bNEMD))
 329         {
 330             accumulate_u(cr,&(ir->opts),ekind);
 331         }
 332         debug_gmx();
 333         if (bReadEkin)
 334         {
 335             restore_ekinstate_from_state(cr,ekind,&state_global->ekinstate);
 336         }
 337         else
 338         {
 339
 340             calc_ke_part(state,&(ir->opts),mdatoms,ekind,nrnb,bEkinAveVel,bIterate);
 341         }
 342
 343         debug_gmx();
 344     }
 345
 346     /* Calculate center of mass velocity if necessary, also parallellized */
 347     if (bStopCM)
 348     {
 349         calc_vcm_grp(fplog,mdatoms->start,mdatoms->homenr,mdatoms,
 350                      state->x,state->v,vcm);
 351     }
 352
 353     if (bTemp || bStopCM || bPres || bEner || bConstrain)
 354     {
 355         if (!bGStat)
 356         {
 357             /* We will not sum ekinh_old,
 358              * so signal that we still have to do it.
 359              */
 360             *bSumEkinhOld = TRUE;
 361
 362         }
 363         else
 364         {
 365             if (gs != NULL)
 366             {
 367                 for(i=0; i<eglsNR; i++)
 368                 {
 369                     gs_buf[i] = gs->sig[i];
 370                 }
 371             }
 372             if (PAR(cr))
 373             {
 374                 wallcycle_start(wcycle,ewcMoveE);
 375                 GMX_MPE_LOG(ev_global_stat_start);
 376                 global_stat(fplog,gstat,cr,enerd,force_vir,shake_vir,mu_tot,
 377                             ir,ekind,constr,bStopCM ? vcm : NULL,
 378                             gs != NULL ? eglsNR : 0,gs_buf,
 379                             top_global,state,
 380                             *bSumEkinhOld,flags);
 381                 GMX_MPE_LOG(ev_global_stat_finish);
 382                 wallcycle_stop(wcycle,ewcMoveE);
 383             }
 384             if (gs != NULL)
 385             {
 386                 if (MULTISIM(cr) && bInterSimGS)
 387                 {
 388                     if (MASTER(cr))
 389                     {
 390                         /* Communicate the signals between the simulations */
 391                         gmx_sum_sim(eglsNR,gs_buf,cr->ms);
 392                     }
 393                     /* Communicate the signals form the master to the others */
 394                     gmx_bcast(eglsNR*sizeof(gs_buf[0]),gs_buf,cr);
 395                 }
 396                 for(i=0; i<eglsNR; i++)
 397                 {
 398                     if (bInterSimGS || gs_simlocal[i])
 399                     {
 400                         /* Set the communicated signal only when it is non-zero,
 401                          * since signals might not be processed at each MD step.
 402                          */
 403                         gsi = (gs_buf[i] >= 0 ?
 404                                (int)(gs_buf[i] + 0.5) :
 405                                (int)(gs_buf[i] - 0.5));
 406                         if (gsi != 0)
 407                         {
 408                             gs->set[i] = gsi;
 409                         }
 410                         /* Turn off the local signal */
 411                         gs->sig[i] = 0;
 412                     }
 413                 }
 414             }
 415             *bSumEkinhOld = FALSE;
 416         }
 417     }
 418
 419     if (!ekind->bNEMD && debug && bTemp && (vcm->nr > 0))
 420     {
 421         correct_ekin(debug,
 422                      mdatoms->start,mdatoms->start+mdatoms->homenr,
 423                      state->v,vcm->group_p[0],
 424                      mdatoms->massT,mdatoms->tmass,ekind->ekin);
 425     }
 426
 427     /* Do center of mass motion removal */
 428     if (bStopCM)
 429     {
 430         check_cm_grp(fplog,vcm,ir,1);
 431         do_stopcm_grp(fplog,mdatoms->start,mdatoms->homenr,mdatoms->cVCM,
 432                       state->x,state->v,vcm);
 433         inc_nrnb(nrnb,eNR_STOPCM,mdatoms->homenr);
 434     }
 435
 436     if (bEner)
 437     {
 438         /* Calculate the amplitude of the cosine velocity profile */
 439         ekind->cosacc.vcos = ekind->cosacc.mvcos/mdatoms->tmass;
 440     }
 441
 442     if (bTemp)
 443     {
 444         /* Sum the kinetic energies of the groups & calc temp */
 445         /* compute full step kinetic energies if vv, or if vv-avek and we are computing the pressure with IR_NPT_TROTTER */
 446         /* three maincase:  VV with AveVel (md-vv), vv with AveEkin (md-vv-avek), leap with AveEkin (md).
 447            Leap with AveVel is not supported; it's not clear that it will actually work.
 448            bEkinAveVel: If TRUE, we simply multiply ekin by ekinscale to get a full step kinetic energy.
 449            If FALSE, we average ekinh_old and ekinh*ekinscale_nhc to get an averaged half step kinetic energy.
 450            bSaveEkinOld: If TRUE (in the case of iteration = bIterate is TRUE), we don't reset the ekinscale_nhc.
 451            If FALSE, we go ahead and erase over it.
 452         */
 453         enerd->term[F_TEMP] = sum_ekin(&(ir->opts),ekind,&(enerd->term[F_DKDL]),
 454                                        bEkinAveVel,bIterate,bScaleEkin);
 455
 456         enerd->term[F_EKIN] = trace(ekind->ekin);
 457     }
 458
 459     /* ##########  Long range energy information ###### */
 460
 461     if (bEner || bPres || bConstrain)
 462     {
 463         calc_dispcorr(fplog,ir,fr,0,top_global->natoms,box,state->lambda[efptVDW],
 464                       corr_pres,corr_vir,&prescorr,&enercorr,&dvdlcorr);
 465     }
 466
 467     if (bEner && bFirstIterate)
 468     {
 469         enerd->term[F_DISPCORR] = enercorr;
 470         enerd->term[F_EPOT] += enercorr;
 471         enerd->term[F_DVDL_VDW] += dvdlcorr;
 472     }
 473
 474     /* ########## Now pressure ############## */
 475     if (bPres || bConstrain)
 476     {
 477
 478         m_add(force_vir,shake_vir,total_vir);
 479
 480         /* Calculate pressure and apply LR correction if PPPM is used.
 481          * Use the box from last timestep since we already called update().
 482          */
 483
 484         enerd->term[F_PRES] = calc_pres(fr->ePBC,ir->nwall,box,ekind->ekin,total_vir,pres);
 485
 486         /* Calculate long range corrections to pressure and energy */
 487         /* this adds to enerd->term[F_PRES] and enerd->term[F_ETOT],
 488            and computes enerd->term[F_DISPCORR].  Also modifies the
 489            total_vir and pres tesors */
 490
 491         m_add(total_vir,corr_vir,total_vir);
 492         m_add(pres,corr_pres,pres);
 493         enerd->term[F_PDISPCORR] = prescorr;
 494         enerd->term[F_PRES] += prescorr;
 495         *pcurr = enerd->term[F_PRES];
 496         /* calculate temperature using virial */
 497         enerd->term[F_VTEMP] = calc_temp(trace(total_vir),ir->opts.nrdf[0]);
 498
 499     }
 500 }
 501
 502 void check_nst_param(FILE *fplog,t_commrec *cr,
 503                      const char *desc_nst,int nst,
 504                      const char *desc_p,int *p)
 505 {
 506     if (*p > 0 && *p % nst != 0)
 507     {
 508         /* Round up to the next multiple of nst */
 509         *p = ((*p)/nst + 1)*nst;
 510         md_print_warn(cr,fplog,
 511                       "NOTE: %s changes %s to %d\n",desc_nst,desc_p,*p);
 512     }
 513 }
 514
 515 void set_current_lambdas(gmx_large_int_t step, t_lambda *fepvals, gmx_bool bRerunMD,
 516                          t_trxframe *rerun_fr,t_state *state_global, t_state *state, double lam0[])
 517 /* find the current lambdas.  If rerunning, we either read in a state, or a lambda value,
 518    requiring different logic. */
 519 {
 520     real frac;
 521     int i,fep_state=0;
 522     if (bRerunMD)
 523     {
 524         if (rerun_fr->bLambda)
 525         {
 526             if (fepvals->delta_lambda!=0)
 527             {
 528                 state_global->lambda[efptFEP] = rerun_fr->lambda;
 529                 for (i=0;i<efptNR;i++)
 530                 {
 531                     if (i!= efptFEP)
 532                     {
 533                         state->lambda[i] = state_global->lambda[i];
 534                     }
 535                 }
 536             }
 537             else
 538             {
 539                 /* find out between which two value of lambda we should be */
 540                 frac = (step*fepvals->delta_lambda);
 541                 fep_state = floor(frac*fepvals->n_lambda);
 542                 /* interpolate between this state and the next */
 543                 /* this assumes that the initial lambda corresponds to lambda==0, which is verified in grompp */
 544                 frac = (frac*fepvals->n_lambda)-fep_state;
 545                 for (i=0;i<efptNR;i++)
 546                 {
 547                     state_global->lambda[i] = lam0[i] + (fepvals->all_lambda[i][fep_state]) +
 548                         frac*(fepvals->all_lambda[i][fep_state+1]-fepvals->all_lambda[i][fep_state]);
 549                 }
 550             }
 551         }
 552         else if (rerun_fr->bFepState)
 553         {
 554             state_global->fep_state = rerun_fr->fep_state;
 555             for (i=0;i<efptNR;i++)
 556             {
 557                 state_global->lambda[i] = fepvals->all_lambda[i][fep_state];
 558             }
 559         }
 560     }
 561     else
 562     {
 563         if (fepvals->delta_lambda!=0)
 564         {
 565             /* find out between which two value of lambda we should be */
 566             frac = (step*fepvals->delta_lambda);
 567             if (fepvals->n_lambda > 0)
 568             {
 569                 fep_state = floor(frac*fepvals->n_lambda);
 570                 /* interpolate between this state and the next */
 571                 /* this assumes that the initial lambda corresponds to lambda==0, which is verified in grompp */
 572                 frac = (frac*fepvals->n_lambda)-fep_state;
 573                 for (i=0;i<efptNR;i++)
 574                 {
 575                     state_global->lambda[i] = lam0[i] + (fepvals->all_lambda[i][fep_state]) +
 576                         frac*(fepvals->all_lambda[i][fep_state+1]-fepvals->all_lambda[i][fep_state]);
 577                 }
 578             }
 579             else
 580             {
 581                 for (i=0;i<efptNR;i++)
 582                 {
 583                     state_global->lambda[i] = lam0[i] + frac;
 584                 }
 585             }
 586         }
 587     }
 588     for (i=0;i<efptNR;i++)
 589     {
 590         state->lambda[i] = state_global->lambda[i];
 591     }
 592 }
 593
 594 static void min_zero(int *n,int i)
 595 {
 596     if (i > 0 && (*n == 0 || i < *n))
 597     {
 598         *n = i;
 599     }
 600 }
 601
 602 static int lcd4(int i1,int i2,int i3,int i4)
 603 {
 604     int nst;
 605
 606     nst = 0;
 607     min_zero(&nst,i1);
 608     min_zero(&nst,i2);
 609     min_zero(&nst,i3);
 610     min_zero(&nst,i4);
 611     if (nst == 0)
 612     {
 613         gmx_incons("All 4 inputs for determininig nstglobalcomm are <= 0");
 614     }
 615
 616     while (nst > 1 && ((i1 > 0 && i1 % nst != 0)  ||
 617                        (i2 > 0 && i2 % nst != 0)  ||
 618                        (i3 > 0 && i3 % nst != 0)  ||
 619                        (i4 > 0 && i4 % nst != 0)))
 620     {
 621         nst--;
 622     }
 623
 624     return nst;
 625 }
 626
 627 int check_nstglobalcomm(FILE *fplog,t_commrec *cr,
 628                         int nstglobalcomm,t_inputrec *ir)
 629 {
 630     if (!EI_DYNAMICS(ir->eI))
 631     {
 632         nstglobalcomm = 1;
 633     }
 634
 635     if (nstglobalcomm == -1)
 636     {
 637         if (!(ir->nstcalcenergy > 0 ||
 638               ir->nstlist > 0 ||
 639               ir->etc != etcNO ||
 640               ir->epc != epcNO))
 641         {
 642             nstglobalcomm = 10;
 643             if (ir->nstenergy > 0 && ir->nstenergy < nstglobalcomm)
 644             {
 645                 nstglobalcomm = ir->nstenergy;
 646             }
 647         }
 648         else
 649         {
 650             /* Ensure that we do timely global communication for
 651              * (possibly) each of the four following options.
 652              */
 653             nstglobalcomm = lcd4(ir->nstcalcenergy,
 654                                  ir->nstlist,
 655                                  ir->etc != etcNO ? ir->nsttcouple : 0,
 656                                  ir->epc != epcNO ? ir->nstpcouple : 0);
 657         }
 658     }
 659     else
 660     {
 661         if (ir->nstlist > 0 &&
 662             nstglobalcomm > ir->nstlist && nstglobalcomm % ir->nstlist != 0)
 663         {
 664             nstglobalcomm = (nstglobalcomm / ir->nstlist)*ir->nstlist;
 665             md_print_warn(cr,fplog,"WARNING: nstglobalcomm is larger than nstlist, but not a multiple, setting it to %d\n",nstglobalcomm);
 666         }
 667         if (ir->nstcalcenergy > 0)
 668         {
 669             check_nst_param(fplog,cr,"-gcom",nstglobalcomm,
 670                             "nstcalcenergy",&ir->nstcalcenergy);
 671         }
 672         if (ir->etc != etcNO && ir->nsttcouple > 0)
 673         {
 674             check_nst_param(fplog,cr,"-gcom",nstglobalcomm,
 675                             "nsttcouple",&ir->nsttcouple);
 676         }
 677         if (ir->epc != epcNO && ir->nstpcouple > 0)
 678         {
 679             check_nst_param(fplog,cr,"-gcom",nstglobalcomm,
 680                             "nstpcouple",&ir->nstpcouple);
 681         }
 682
 683         check_nst_param(fplog,cr,"-gcom",nstglobalcomm,
 684                         "nstenergy",&ir->nstenergy);
 685
 686         check_nst_param(fplog,cr,"-gcom",nstglobalcomm,
 687                         "nstlog",&ir->nstlog);
 688     }
 689
 690     if (ir->comm_mode != ecmNO && ir->nstcomm < nstglobalcomm)
 691     {
 692         md_print_warn(cr,fplog,"WARNING: Changing nstcomm from %d to %d\n",
 693                       ir->nstcomm,nstglobalcomm);
 694         ir->nstcomm = nstglobalcomm;
 695     }
 696
 697     return nstglobalcomm;
 698 }
 699
 700 void check_ir_old_tpx_versions(t_commrec *cr,FILE *fplog,
 701                                t_inputrec *ir,gmx_mtop_t *mtop)
 702 {
 703     /* Check required for old tpx files */
 704     if (IR_TWINRANGE(*ir) && ir->nstlist > 1 &&
 705         ir->nstcalcenergy % ir->nstlist != 0)
 706     {
 707         md_print_warn(cr,fplog,"Old tpr file with twin-range settings: modifying energy calculation and/or T/P-coupling frequencies\n");
 708
 709         if (gmx_mtop_ftype_count(mtop,F_CONSTR) +
 710             gmx_mtop_ftype_count(mtop,F_CONSTRNC) > 0 &&
 711             ir->eConstrAlg == econtSHAKE)
 712         {
 713             md_print_warn(cr,fplog,"With twin-range cut-off's and SHAKE the virial and pressure are incorrect\n");
 714             if (ir->epc != epcNO)
 715             {
 716                 gmx_fatal(FARGS,"Can not do pressure coupling with twin-range cut-off's and SHAKE");
 717             }
 718         }
 719         check_nst_param(fplog,cr,"nstlist",ir->nstlist,
 720                         "nstcalcenergy",&ir->nstcalcenergy);
 721         if (ir->epc != epcNO)
 722         {
 723             check_nst_param(fplog,cr,"nstlist",ir->nstlist,
 724                             "nstpcouple",&ir->nstpcouple);
 725         }
 726         check_nst_param(fplog,cr,"nstcalcenergy",ir->nstcalcenergy,
 727                         "nstenergy",&ir->nstenergy);
 728         check_nst_param(fplog,cr,"nstcalcenergy",ir->nstcalcenergy,
 729                         "nstlog",&ir->nstlog);
 730         if (ir->efep != efepNO)
 731         {
 732             check_nst_param(fplog,cr,"nstcalcenergy",ir->nstcalcenergy,
 733                             "nstdhdl",&ir->fepvals->nstdhdl);
 734         }
 735     }
 736 }
 737
 738 void rerun_parallel_comm(t_commrec *cr,t_trxframe *fr,
 739                          gmx_bool *bNotLastFrame)
 740 {
 741     gmx_bool bAlloc;
 742     rvec *xp,*vp;
 743
 744     bAlloc = (fr->natoms == 0);
 745
 746     if (MASTER(cr) && !*bNotLastFrame)
 747     {
 748         fr->natoms = -1;
 749     }
 750     xp = fr->x;
 751     vp = fr->v;
 752     gmx_bcast(sizeof(*fr),fr,cr);
 753     fr->x = xp;
 754     fr->v = vp;
 755
 756     *bNotLastFrame = (fr->natoms >= 0);
 757
 758     if (*bNotLastFrame && PARTDECOMP(cr))
 759     {
 760         /* x and v are the only variable size quantities stored in trr
 761          * that are required for rerun (f is not needed).
 762          */
 763         if (bAlloc)
 764         {
 765             snew(fr->x,fr->natoms);
 766             snew(fr->v,fr->natoms);
 767         }
 768         if (fr->bX)
 769         {
 770             gmx_bcast(fr->natoms*sizeof(fr->x[0]),fr->x[0],cr);
 771         }
 772         if (fr->bV)
 773         {
 774             gmx_bcast(fr->natoms*sizeof(fr->v[0]),fr->v[0],cr);
 775         }
 776     }
 777 }