src/programs/mdrun/tests/normalmodes.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2018, 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  * Tests for the normal modes functionality.
  39  *
  40  * \author David van der Spoel <david.vanderspoel@icm.uu.se>
  41  * \ingroup module_mdrun_integration_tests
  42  */
  43 #include "gmxpre.h"
  44
  45 #include <map>
  46 #include <memory>
  47 #include <string>
  48 #include <tuple>
  49 #include <vector>
  50
  51 #include <gtest/gtest.h>
  52
  53 #include "gromacs/compat/make_unique.h"
  54 #include "gromacs/options/filenameoption.h"
  55 #include "gromacs/topology/idef.h"
  56 #include "gromacs/topology/ifunc.h"
  57 #include "gromacs/trajectory/energyframe.h"
  58 #include "gromacs/trajectory/trajectoryframe.h"
  59 #include "gromacs/utility/basenetwork.h"
  60 #include "gromacs/utility/filestream.h"
  61 #include "gromacs/utility/stringutil.h"
  62
  63 #include "testutils/mpitest.h"
  64 #include "testutils/refdata.h"
  65 #include "testutils/simulationdatabase.h"
  66 #include "testutils/testasserts.h"
  67 #include "testutils/xvgtest.h"
  68
  69 #include "energycomparison.h"
  70 #include "energyreader.h"
  71 #include "moduletest.h"
  72
  73 namespace gmx
  74 {
  75 namespace test
  76 {
  77 namespace
  78 {
  79
  80 //! Helper type
  81 using MdpField = MdpFieldValues::value_type;
  82
  83 /*! \brief Test fixture base for normal mode analysis
  84  *
  85  * This test ensures mdrun can run a normal mode analys, reaching
  86  * a reproducible eigenvalues following diagonalization.
  87  *
  88  * The choices for tolerance are arbitrary but sufficient. */
  89 class NormalModesTest : public MdrunTestFixture,
  90                         public ::testing::WithParamInterface <
  91                         std::tuple < std::string, std::string>>
  92 {
  93 };
  94
  95 TEST_P(NormalModesTest, WithinTolerances)
  96 {
  97     auto params         = GetParam();
  98     auto simulationName = std::get<0>(params);
  99     auto integrator     = std::get<1>(params);
 100     SCOPED_TRACE(formatString("Comparing normal modes for '%s'",
 101                               simulationName.c_str()));
 102
 103     // TODO At some point we should also test PME-only ranks.
 104     int numRanksAvailable = getNumberOfTestMpiRanks();
 105     if (!isNumberOfPpRanksSupported(simulationName, numRanksAvailable))
 106     {
 107         fprintf(stdout, "Test system '%s' cannot run with %d ranks.\n"
 108                 "The supported numbers are: %s\n",
 109                 simulationName.c_str(), numRanksAvailable,
 110                 reportNumbersOfPpRanksSupported(simulationName).c_str());
 111         return;
 112     }
 113     auto mdpFieldValues = prepareMdpFieldValues(simulationName.c_str(),
 114                                                 integrator.c_str(),
 115                                                 "no", "no");
 116     mdpFieldValues["nsteps"]      = "1";
 117     mdpFieldValues["rcoulomb"]    = "5.6";
 118     mdpFieldValues["rlist"]       = "5.6";
 119     mdpFieldValues["rvdw"]        = "5.6";
 120     mdpFieldValues["constraints"] = "none";
 121     mdpFieldValues.insert(MdpField("coulombtype", "Cut-off"));
 122     mdpFieldValues.insert(MdpField("vdwtype", "Cut-off"));
 123
 124     // prepare the .tpr file
 125     {
 126         CommandLine caller;
 127         runner_.useTopG96AndNdxFromDatabase(simulationName);
 128         runner_.useStringAsMdpFile(prepareMdpFileContents(mdpFieldValues));
 129         EXPECT_EQ(0, runner_.callGrompp(caller));
 130     }
 131     // Do mdrun, preparing to check the normal modes later
 132     {
 133         CommandLine mdrunCaller;
 134         ASSERT_EQ(0, runner_.callMdrun(mdrunCaller));
 135     }
 136     // Now run gmx nmeig and check the output
 137     {
 138         ASSERT_EQ(0, runner_.callNmeig());
 139         TestReferenceData refData;
 140         auto              checker  = refData.rootChecker()
 141                 .checkCompound("System", simulationName)
 142                 .checkCompound("Integrator", integrator);
 143         auto          settings = XvgMatchSettings();
 144         TextInputFile input("eigenval.xvg");
 145         checkXvgFile(&input, &checker, settings);
 146     }
 147 }
 148
 149 //! Containers of systems and integrators to test.
 150 //! \{
 151 std::vector<std::string> systemsToTest_g     = { "scaled-water", "villin", "spc-dimer", "one-tip5p", "sw-dimer" };
 152 std::vector<std::string> integratorsToTest_g = { "nm" };
 153
 154 //! \}
 155
 156 // The time for OpenCL kernel compilation means these tests might time
 157 // out. If that proves to be a problem, these can be disabled for
 158 // OpenCL builds. However, once that compilation is cached for the
 159 // lifetime of the whole test binary process, these tests should run in
 160 // such configurations.
 161 #if GMX_DOUBLE
 162 INSTANTIATE_TEST_CASE_P(NormalModesWorks, NormalModesTest,
 163                             ::testing::Combine(::testing::ValuesIn(systemsToTest_g),
 164                                                    ::testing::ValuesIn(integratorsToTest_g)));
 165 #endif
 166 } // namespace
 167 } // namespace test
 168 } // namespace gmx