src/programs/legacymodules.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012,2013,2014,2015,2016,2017,2018,2019, 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 /*! \internal \brief
  36  * Registers command-line modules for pre-5.0 binaries.
  37  *
  38  * \author Teemu Murtola <teemu.murtola@gmail.com>
  39  */
  40 #include "gmxpre.h"
  41
  42 #include "legacymodules.h"
  43
  44 #include <cstdio>
  45
  46 #include "gromacs/commandline/cmdlinemodule.h"
  47 #include "gromacs/commandline/cmdlinemodulemanager.h"
  48 #include "gromacs/commandline/cmdlineoptionsmodule.h"
  49 #include "gromacs/gmxana/gmx_ana.h"
  50 #include "gromacs/gmxpreprocess/editconf.h"
  51 #include "gromacs/gmxpreprocess/genconf.h"
  52 #include "gromacs/gmxpreprocess/genion.h"
  53 #include "gromacs/gmxpreprocess/genrestr.h"
  54 #include "gromacs/gmxpreprocess/grompp.h"
  55 #include "gromacs/gmxpreprocess/insert_molecules.h"
  56 #include "gromacs/gmxpreprocess/pdb2gmx.h"
  57 #include "gromacs/gmxpreprocess/solvate.h"
  58 #include "gromacs/gmxpreprocess/x2top.h"
  59 #include "gromacs/tools/check.h"
  60 #include "gromacs/tools/convert_tpr.h"
  61 #include "gromacs/tools/dump.h"
  62 #include "gromacs/tools/eneconv.h"
  63 #include "gromacs/tools/make_ndx.h"
  64 #include "gromacs/tools/mk_angndx.h"
  65 #include "gromacs/tools/pme_error.h"
  66 #include "gromacs/tools/report_methods.h"
  67 #include "gromacs/tools/trjcat.h"
  68 #include "gromacs/tools/trjconv.h"
  69 #include "gromacs/tools/tune_pme.h"
  70
  71 #include "mdrun/mdrun_main.h"
  72 #include "mdrun/nonbonded_bench.h"
  73 #include "view/view.h"
  74
  75 namespace
  76 {
  77
  78 /*! \brief
  79  * Command line module that provides information about obsolescence.
  80  *
  81  * Prints a message directing the user to a wiki page describing replacement
  82  * options.
  83  */
  84 class ObsoleteToolModule : public gmx::ICommandLineModule
  85 {
  86 public:
  87     //! Creates an obsolete tool module for a tool with the given name.
  88     explicit ObsoleteToolModule(const char* name) : name_(name) {}
  89
  90     const char* name() const override { return name_; }
  91     const char* shortDescription() const override { return nullptr; }
  92
  93     void init(gmx::CommandLineModuleSettings* /*settings*/) override {}
  94     int  run(int /*argc*/, char* /*argv*/[]) override
  95     {
  96         printMessage();
  97         return 0;
  98     }
  99     void writeHelp(const gmx::CommandLineHelpContext& /*context*/) const override
 100     {
 101         printMessage();
 102     }
 103
 104 private:
 105     void printMessage() const
 106     {
 107         std::fprintf(stderr,
 108                      "This tool is no longer present in GROMACS. Please see\n"
 109                      "  "
 110                      "http://jenkins.gromacs.org/job/Documentation_Nightly_master/javadoc/"
 111                      "user-guide/cmdline.html#command-changes\n"
 112                      "for ideas how to perform the same tasks with the "
 113                      "new tools.\n");
 114     }
 115
 116     const char* name_;
 117 };
 118
 119 //! Initializer for a module that defaults to nice level zero.
 120 void initSettingsNoNice(gmx::CommandLineModuleSettings* settings)
 121 {
 122     settings->setDefaultNiceLevel(0);
 123 }
 124
 125 /*! \brief
 126  * Convenience function for creating and registering a module.
 127  *
 128  * \param[in] manager          Module manager to which to register the module.
 129  * \param[in] mainFunction     Main function to wrap.
 130  * \param[in] name             Name for the new module.
 131  * \param[in] shortDescription One-line description for the new module.
 132  */
 133 void registerModule(gmx::CommandLineModuleManager*               manager,
 134                     gmx::CommandLineModuleManager::CMainFunction mainFunction,
 135                     const char*                                  name,
 136                     const char*                                  shortDescription)
 137 {
 138     manager->addModuleCMain(name, shortDescription, mainFunction);
 139 }
 140
 141 /*! \brief
 142  * Convenience function for creating and registering a module that defaults to
 143  * -nice 0.
 144  *
 145  * \param[in] manager          Module manager to which to register the module.
 146  * \param[in] mainFunction     Main function to wrap.
 147  * \param[in] name             Name for the new module.
 148  * \param[in] shortDescription One-line description for the new module.
 149  */
 150 void registerModuleNoNice(gmx::CommandLineModuleManager*               manager,
 151                           gmx::CommandLineModuleManager::CMainFunction mainFunction,
 152                           const char*                                  name,
 153                           const char*                                  shortDescription)
 154 {
 155     manager->addModuleCMainWithSettings(name, shortDescription, mainFunction, &initSettingsNoNice);
 156 }
 157
 158 /*! \brief
 159  * Convenience function for registering a module for an obsolete tool.
 160  *
 161  * \param[in] manager          Module manager to which to register the module.
 162  * \param[in] name             Name for the obsolete tool.
 163  */
 164 void registerObsoleteTool(gmx::CommandLineModuleManager* manager, const char* name)
 165 {
 166     gmx::CommandLineModulePointer module(new ObsoleteToolModule(name));
 167     manager->addModule(std::move(module));
 168 }
 169
 170 } // namespace
 171
 172 void registerLegacyModules(gmx::CommandLineModuleManager* manager)
 173 {
 174     registerModule(manager, &gmx_check, "check", "Check and compare files");
 175     gmx::ICommandLineOptionsModule::registerModuleFactory(
 176             manager, gmx::DumpInfo::name, gmx::DumpInfo::shortDescription, &gmx::DumpInfo::create);
 177     registerModule(manager, &gmx_grompp, "grompp", "Make a run input file");
 178     registerModule(manager, &gmx_convert_tpr, "convert-tpr", "Make a modifed run-input file");
 179     registerObsoleteTool(manager, "tpbconv");
 180     registerModule(manager, &gmx_x2top, "x2top", "Generate a primitive topology from coordinates");
 181
 182     registerModuleNoNice(
 183             manager, &gmx::gmx_mdrun, "mdrun",
 184             "Perform a simulation, do a normal mode analysis or an energy minimization");
 185
 186     gmx::ICommandLineOptionsModule::registerModuleFactory(
 187             manager, gmx::NonbondedBenchmarkInfo::name,
 188             gmx::NonbondedBenchmarkInfo::shortDescription, &gmx::NonbondedBenchmarkInfo::create);
 189
 190     gmx::ICommandLineOptionsModule::registerModuleFactory(manager, gmx::InsertMoleculesInfo::name(),
 191                                                           gmx::InsertMoleculesInfo::shortDescription(),
 192                                                           &gmx::InsertMoleculesInfo::create);
 193
 194     gmx::ICommandLineOptionsModule::registerModuleFactory(manager, gmx::ReportMethodsInfo::name,
 195                                                           gmx::ReportMethodsInfo::shortDescription,
 196                                                           &gmx::ReportMethodsInfo::create);
 197
 198     gmx::ICommandLineOptionsModule::registerModuleFactory(manager, gmx::pdb2gmxInfo::name,
 199                                                           gmx::pdb2gmxInfo::shortDescription,
 200                                                           &gmx::pdb2gmxInfo::create);
 201
 202     // Modules from gmx_ana.h.
 203     registerModule(manager, &gmx_do_dssp, "do_dssp",
 204                    "Assign secondary structure and calculate solvent accessible surface area");
 205     registerModule(manager, &gmx_editconf, "editconf", "Convert and manipulates structure files");
 206     registerModule(manager, &gmx_eneconv, "eneconv", "Convert energy files");
 207     registerModule(manager, &gmx_solvate, "solvate", "Solvate a system");
 208     registerObsoleteTool(manager, "genbox");
 209     registerModule(manager, &gmx_genconf, "genconf",
 210                    "Multiply a conformation in 'random' orientations");
 211     registerModule(manager, &gmx_genion, "genion",
 212                    "Generate monoatomic ions on energetically favorable positions");
 213     registerModule(manager, &gmx_genrestr, "genrestr",
 214                    "Generate position restraints or distance restraints for index groups");
 215     registerModule(manager, &gmx_make_edi, "make_edi",
 216                    "Generate input files for essential dynamics sampling");
 217     registerModule(manager, &gmx_make_ndx, "make_ndx", "Make index files");
 218     registerModule(manager, &gmx_mk_angndx, "mk_angndx", "Generate index files for 'gmx angle'");
 219     registerModule(manager, &gmx_trjcat, "trjcat", "Concatenate trajectory files");
 220     registerModule(manager, &gmx_trjconv, "trjconv", "Convert and manipulates trajectory files");
 221     registerModule(manager, &gmx_trjorder, "trjorder",
 222                    "Order molecules according to their distance to a group");
 223     registerModule(manager, &gmx_xpm2ps, "xpm2ps",
 224                    "Convert XPM (XPixelMap) matrices to postscript or XPM");
 225
 226     registerModule(manager, &gmx_anaeig, "anaeig", "Analyze eigenvectors/normal modes");
 227     registerModule(manager, &gmx_analyze, "analyze", "Analyze data sets");
 228     registerModule(manager, &gmx_g_angle, "angle",
 229                    "Calculate distributions and correlations for angles and dihedrals");
 230     registerModule(manager, &gmx_awh, "awh",
 231                    "Extract data from an accelerated weight histogram (AWH) run");
 232     registerModule(manager, &gmx_bar, "bar",
 233                    "Calculate free energy difference estimates through Bennett's acceptance ratio");
 234     registerObsoleteTool(manager, "bond");
 235     registerObsoleteTool(manager, "dist");
 236     registerObsoleteTool(manager, "sas");
 237     registerObsoleteTool(manager, "sgangle");
 238
 239     registerModule(manager, &gmx_bundle, "bundle", "Analyze bundles of axes, e.g., helices");
 240     registerModule(manager, &gmx_chi, "chi",
 241                    "Calculate everything you want to know about chi and other dihedrals");
 242     registerModule(manager, &gmx_cluster, "cluster", "Cluster structures");
 243     registerModule(manager, &gmx_clustsize, "clustsize",
 244                    "Calculate size distributions of atomic clusters");
 245     registerModule(manager, &gmx_confrms, "confrms", "Fit two structures and calculates the RMSD");
 246     registerModule(manager, &gmx_covar, "covar", "Calculate and diagonalize the covariance matrix");
 247     registerModule(manager, &gmx_current, "current",
 248                    "Calculate dielectric constants and current autocorrelation function");
 249     registerModule(manager, &gmx_density, "density", "Calculate the density of the system");
 250     registerModule(manager, &gmx_densmap, "densmap",
 251                    "Calculate 2D planar or axial-radial density maps");
 252     registerModule(manager, &gmx_densorder, "densorder", "Calculate surface fluctuations");
 253     registerModule(manager, &gmx_dielectric, "dielectric",
 254                    "Calculate frequency dependent dielectric constants");
 255     registerModule(manager, &gmx_dipoles, "dipoles", "Compute the total dipole plus fluctuations");
 256     registerModule(manager, &gmx_disre, "disre", "Analyze distance restraints");
 257     registerModule(manager, &gmx_dos, "dos",
 258                    "Analyze density of states and properties based on that");
 259     registerModule(manager, &gmx_dyecoupl, "dyecoupl", "Extract dye dynamics from trajectories");
 260     registerModule(manager, &gmx_enemat, "enemat", "Extract an energy matrix from an energy file");
 261     registerModule(manager, &gmx_energy, "energy",
 262                    "Writes energies to xvg files and display averages");
 263     registerModule(manager, &gmx_filter, "filter",
 264                    "Frequency filter trajectories, useful for making smooth movies");
 265     registerModule(manager, &gmx_gyrate, "gyrate", "Calculate the radius of gyration");
 266     registerModule(manager, &gmx_h2order, "h2order", "Compute the orientation of water molecules");
 267     registerModule(manager, &gmx_hbond, "hbond", "Compute and analyze hydrogen bonds");
 268     registerModule(manager, &gmx_helix, "helix", "Calculate basic properties of alpha helices");
 269     registerModule(manager, &gmx_helixorient, "helixorient",
 270                    "Calculate local pitch/bending/rotation/orientation inside helices");
 271     registerModule(manager, &gmx_hydorder, "hydorder",
 272                    "Compute tetrahedrality parameters around a given atom");
 273     registerModule(manager, &gmx_lie, "lie", "Estimate free energy from linear combinations");
 274     registerModule(manager, &gmx_mdmat, "mdmat", "Calculate residue contact maps");
 275     registerModule(manager, &gmx_mindist, "mindist",
 276                    "Calculate the minimum distance between two groups");
 277     registerModule(manager, &gmx_msd, "msd", "Calculates mean square displacements");
 278     registerModule(manager, &gmx_nmeig, "nmeig", "Diagonalize the Hessian for normal mode analysis");
 279     registerModule(manager, &gmx_nmens, "nmens",
 280                    "Generate an ensemble of structures from the normal modes");
 281     registerModule(manager, &gmx_nmr, "nmr",
 282                    "Analyze nuclear magnetic resonance properties from an energy file");
 283     registerModule(manager, &gmx_nmtraj, "nmtraj",
 284                    "Generate a virtual oscillating trajectory from an eigenvector");
 285     registerModule(manager, &gmx_order, "order",
 286                    "Compute the order parameter per atom for carbon tails");
 287     registerModule(manager, &gmx_pme_error, "pme_error",
 288                    "Estimate the error of using PME with a given input file");
 289     registerModule(manager, &gmx_polystat, "polystat", "Calculate static properties of polymers");
 290     registerModule(manager, &gmx_potential, "potential",
 291                    "Calculate the electrostatic potential across the box");
 292     registerModule(manager, &gmx_principal, "principal",
 293                    "Calculate principal axes of inertia for a group of atoms");
 294     registerModule(manager, &gmx_rama, "rama", "Compute Ramachandran plots");
 295     registerModule(manager, &gmx_rms, "rms",
 296                    "Calculate RMSDs with a reference structure and RMSD matrices");
 297     registerModule(manager, &gmx_rmsdist, "rmsdist",
 298                    "Calculate atom pair distances averaged with power -2, -3 or -6");
 299     registerModule(manager, &gmx_rmsf, "rmsf", "Calculate atomic fluctuations");
 300     registerModule(manager, &gmx_rotacf, "rotacf",
 301                    "Calculate the rotational correlation function for molecules");
 302     registerModule(manager, &gmx_rotmat, "rotmat",
 303                    "Plot the rotation matrix for fitting to a reference structure");
 304     registerModule(manager, &gmx_saltbr, "saltbr", "Compute salt bridges");
 305     registerModule(manager, &gmx_sans, "sans", "Compute small angle neutron scattering spectra");
 306     registerModule(manager, &gmx_saxs, "saxs", "Compute small angle X-ray scattering spectra");
 307     registerModule(manager, &gmx_sham, "sham",
 308                    "Compute free energies or other histograms from histograms");
 309     registerModule(manager, &gmx_sigeps, "sigeps",
 310                    "Convert c6/12 or c6/cn combinations to and from sigma/epsilon");
 311     registerModule(manager, &gmx_sorient, "sorient", "Analyze solvent orientation around solutes");
 312     registerModule(manager, &gmx_spatial, "spatial", "Calculate the spatial distribution function");
 313     registerModule(manager, &gmx_spol, "spol",
 314                    "Analyze solvent dipole orientation and polarization around solutes");
 315     registerModule(manager, &gmx_tcaf, "tcaf", "Calculate viscosities of liquids");
 316     registerModule(manager, &gmx_traj, "traj",
 317                    "Plot x, v, f, box, temperature and rotational energy from trajectories");
 318     registerModule(manager, &gmx_tune_pme, "tune_pme",
 319                    "Time mdrun as a function of PME ranks to optimize settings");
 320     registerModule(manager, &gmx_vanhove, "vanhove",
 321                    "Compute Van Hove displacement and correlation functions");
 322     registerModule(manager, &gmx_velacc, "velacc", "Calculate velocity autocorrelation functions");
 323     registerModule(manager, &gmx_wham, "wham",
 324                    "Perform weighted histogram analysis after umbrella sampling");
 325     registerModule(manager, &gmx_wheel, "wheel", "Plot helical wheels");
 326     registerModuleNoNice(manager, &gmx_view, "view", "View a trajectory on an X-Windows terminal");
 327
 328     {
 329         gmx::CommandLineModuleGroup group =
 330                 manager->addModuleGroup("Generating topologies and coordinates");
 331         group.addModuleWithDescription("editconf", "Edit the box and write subgroups");
 332         group.addModule("x2top");
 333         group.addModule("solvate");
 334         group.addModule("insert-molecules");
 335         group.addModule("genconf");
 336         group.addModule("genion");
 337         group.addModule("genrestr");
 338         group.addModule("pdb2gmx");
 339     }
 340     {
 341         gmx::CommandLineModuleGroup group = manager->addModuleGroup("Running a simulation");
 342         group.addModule("grompp");
 343         group.addModule("mdrun");
 344         group.addModule("convert-tpr");
 345     }
 346     {
 347         gmx::CommandLineModuleGroup group = manager->addModuleGroup("Viewing trajectories");
 348         group.addModule("nmtraj");
 349         group.addModule("view");
 350     }
 351     {
 352         gmx::CommandLineModuleGroup group = manager->addModuleGroup("Processing energies");
 353         group.addModule("enemat");
 354         group.addModule("energy");
 355         group.addModuleWithDescription("mdrun",
 356                                        "(Re)calculate energies for trajectory frames with -rerun");
 357     }
 358     {
 359         gmx::CommandLineModuleGroup group = manager->addModuleGroup("Converting files");
 360         group.addModule("editconf");
 361         group.addModule("eneconv");
 362         group.addModule("sigeps");
 363         group.addModule("trjcat");
 364         group.addModule("trjconv");
 365         group.addModule("xpm2ps");
 366     }
 367     {
 368         gmx::CommandLineModuleGroup group = manager->addModuleGroup("Tools");
 369         group.addModule("analyze");
 370         group.addModule("awh");
 371         group.addModule("filter");
 372         group.addModule("lie");
 373         group.addModule("pme_error");
 374         group.addModule("sham");
 375         group.addModule("spatial");
 376         group.addModule("traj");
 377         group.addModule("tune_pme");
 378         group.addModule("wham");
 379         group.addModule("check");
 380         group.addModule("dump");
 381         group.addModule("make_ndx");
 382         group.addModule("mk_angndx");
 383         group.addModule("trjorder");
 384         group.addModule("xpm2ps");
 385         group.addModule("report-methods");
 386     }
 387     {
 388         gmx::CommandLineModuleGroup group = manager->addModuleGroup("Distances between structures");
 389         group.addModule("cluster");
 390         group.addModule("confrms");
 391         group.addModule("rms");
 392         group.addModule("rmsf");
 393     }
 394     {
 395         gmx::CommandLineModuleGroup group =
 396                 manager->addModuleGroup("Distances in structures over time");
 397         group.addModule("mindist");
 398         group.addModule("mdmat");
 399         group.addModule("polystat");
 400         group.addModule("rmsdist");
 401     }
 402     {
 403         gmx::CommandLineModuleGroup group =
 404                 manager->addModuleGroup("Mass distribution properties over time");
 405         group.addModule("gyrate");
 406         group.addModule("msd");
 407         group.addModule("polystat");
 408         group.addModule("rdf");
 409         group.addModule("rotacf");
 410         group.addModule("rotmat");
 411         group.addModule("sans");
 412         group.addModule("saxs");
 413         group.addModule("traj");
 414         group.addModule("vanhove");
 415     }
 416     {
 417         gmx::CommandLineModuleGroup group =
 418                 manager->addModuleGroup("Analyzing bonded interactions");
 419         group.addModule("angle");
 420         group.addModule("mk_angndx");
 421     }
 422     {
 423         gmx::CommandLineModuleGroup group = manager->addModuleGroup("Structural properties");
 424         group.addModule("bundle");
 425         group.addModule("clustsize");
 426         group.addModule("disre");
 427         group.addModule("hbond");
 428         group.addModule("order");
 429         group.addModule("principal");
 430         group.addModule("rdf");
 431         group.addModule("saltbr");
 432         group.addModule("sorient");
 433         group.addModule("spol");
 434     }
 435     {
 436         gmx::CommandLineModuleGroup group = manager->addModuleGroup("Kinetic properties");
 437         group.addModule("bar");
 438         group.addModule("current");
 439         group.addModule("dos");
 440         group.addModule("dyecoupl");
 441         group.addModule("principal");
 442         group.addModule("tcaf");
 443         group.addModule("traj");
 444         group.addModule("vanhove");
 445         group.addModule("velacc");
 446     }
 447     {
 448         gmx::CommandLineModuleGroup group = manager->addModuleGroup("Electrostatic properties");
 449         group.addModule("current");
 450         group.addModule("dielectric");
 451         group.addModule("dipoles");
 452         group.addModule("potential");
 453         group.addModule("spol");
 454         group.addModule("genion");
 455     }
 456     {
 457         gmx::CommandLineModuleGroup group = manager->addModuleGroup("Protein-specific analysis");
 458         group.addModule("do_dssp");
 459         group.addModule("chi");
 460         group.addModule("helix");
 461         group.addModule("helixorient");
 462         group.addModule("rama");
 463         group.addModule("wheel");
 464     }
 465     {
 466         gmx::CommandLineModuleGroup group = manager->addModuleGroup("Interfaces");
 467         group.addModule("bundle");
 468         group.addModule("density");
 469         group.addModule("densmap");
 470         group.addModule("densorder");
 471         group.addModule("h2order");
 472         group.addModule("hydorder");
 473         group.addModule("order");
 474         group.addModule("potential");
 475     }
 476     {
 477         gmx::CommandLineModuleGroup group = manager->addModuleGroup("Covariance analysis");
 478         group.addModuleWithDescription("anaeig", "Analyze the eigenvectors");
 479         group.addModule("covar");
 480         group.addModule("make_edi");
 481     }
 482     {
 483         gmx::CommandLineModuleGroup group = manager->addModuleGroup("Normal modes");
 484         group.addModuleWithDescription("anaeig", "Analyze the normal modes");
 485         group.addModule("nmeig");
 486         group.addModule("nmtraj");
 487         group.addModule("nmens");
 488         group.addModule("grompp");
 489         group.addModuleWithDescription("mdrun",
 490                                        "Find a potential energy minimum and calculate the Hessian");
 491     }
 492 }