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[alexxy/gromacs.git] / src / gromacs / mdlib / nbnxn_kernels / nbnxn_kernel_ref_outer.h
index 9c721039b04b1514f029ca174dcb3479bc8b0cf5..e0cfcef8bd01be56ef8ab4a4f7278497c26f21bf 100644 (file)
@@ -1,33 +1,36 @@
-/* -*- mode: c; tab-width: 4; indent-tabs-mode: nil; c-basic-offset: 4; c-file-style: "stroustrup"; -*-
+/*
+ * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
  *
+ * Copyright (c) 2012,2013,2014, by the GROMACS development team, led by
+ * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
+ * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
+ * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
  *
- *                This source code is part of
+ * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
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+ * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
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- *                 G   R   O   M   A   C   S
+ * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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+ * License along with GROMACS; if not, see
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+ * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  *
- * Gromacs is a library for molecular simulation and trajectory analysis,
- * written by Erik Lindahl, David van der Spoel, Berk Hess, and others - for
- * a full list of developers and information, check out http://www.gromacs.org
+ * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
+ * consider that scientific software is very special. Version
+ * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
+ * consider code for inclusion in the official distribution, but
+ * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
+ * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
+ * official version at http://www.gromacs.org.
  *
- * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under
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- * file does not by itself cause the resulting executable to be covered by
- * the GNU Lesser General Public License.
- *
- * In plain-speak: do not worry about classes/macros/templates either - only
- * changes to the library have to be LGPL, not an application linking with it.
- *
- * To help fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
- * the papers people have written on it - you can find them on the website!
+ * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
+ * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  */
 
 #define UNROLLI    NBNXN_CPU_CLUSTER_I_SIZE
 #define CALC_SHIFTFORCES
 
 #ifdef CALC_COUL_RF
-#define NBK_FUNC_NAME(x, y) x ## _rf_ ## y
+#define NBK_FUNC_NAME2(ljt, feg) nbnxn_kernel ## _ElecRF ## ljt ## feg ## _ref
 #endif
 #ifdef CALC_COUL_TAB
 #ifndef VDW_CUTOFF_CHECK
-#define NBK_FUNC_NAME(x, y) x ## _tab_ ## y
+#define NBK_FUNC_NAME2(ljt, feg) nbnxn_kernel ## _ElecQSTab ## ljt ## feg ## _ref
 #else
-#define NBK_FUNC_NAME(x, y) x ## _tab_twin_ ## y
+#define NBK_FUNC_NAME2(ljt, feg) nbnxn_kernel ## _ElecQSTabTwinCut ## ljt ## feg ## _ref
 #endif
 #endif
 
+#if defined LJ_CUT && !defined LJ_EWALD
+#define NBK_FUNC_NAME(feg) NBK_FUNC_NAME2(_VdwLJ, feg)
+#elif defined LJ_FORCE_SWITCH
+#define NBK_FUNC_NAME(feg) NBK_FUNC_NAME2(_VdwLJFsw, feg)
+#elif defined LJ_POT_SWITCH
+#define NBK_FUNC_NAME(feg) NBK_FUNC_NAME2(_VdwLJPsw, feg)
+#elif defined LJ_EWALD
+#ifdef LJ_EWALD_COMB_GEOM
+#define NBK_FUNC_NAME(feg) NBK_FUNC_NAME2(_VdwLJEwCombGeom, feg)
+#else
+#define NBK_FUNC_NAME(feg) NBK_FUNC_NAME2(_VdwLJEwCombLB, feg)
+#endif
+#else
+#error "No VdW type defined"
+#endif
+
 static void
 #ifndef CALC_ENERGIES
-NBK_FUNC_NAME(nbnxn_kernel_ref, noener)
+NBK_FUNC_NAME(_F)
 #else
 #ifndef ENERGY_GROUPS
-NBK_FUNC_NAME(nbnxn_kernel_ref, ener)
+NBK_FUNC_NAME(_VF)
 #else
-NBK_FUNC_NAME(nbnxn_kernel_ref, energrp)
+NBK_FUNC_NAME(_VgrpF)
 #endif
 #endif
 #undef NBK_FUNC_NAME
+#undef NBK_FUNC_NAME2
 (const nbnxn_pairlist_t     *nbl,
  const nbnxn_atomdata_t     *nbat,
  const interaction_const_t  *ic,
@@ -103,7 +123,7 @@ NBK_FUNC_NAME(nbnxn_kernel_ref, energrp)
     real               *nbfp_i;
     int                 n, ci, ci_sh;
     int                 ish, ishf;
-    gmx_bool            do_LJ, half_LJ, do_coul;
+    gmx_bool            do_LJ, half_LJ, do_coul, do_self;
     int                 cjind0, cjind1, cjind;
     int                 ip, jp;
 
@@ -119,7 +139,14 @@ NBK_FUNC_NAME(nbnxn_kernel_ref, energrp)
     int        egp_mask;
     int        egp_sh_i[UNROLLI];
 #endif
-    real       sh_invrc6;
+#endif
+#ifdef LJ_POT_SWITCH
+    real       swV3, swV4, swV5;
+    real       swF2, swF3, swF4;
+#endif
+#ifdef LJ_EWALD
+    real        lje_coeff2, lje_coeff6_6, lje_vc;
+    const real *ljc;
 #endif
 
 #ifdef CALC_COUL_RF
@@ -147,8 +174,21 @@ NBK_FUNC_NAME(nbnxn_kernel_ref, energrp)
     int npair = 0;
 #endif
 
-#ifdef CALC_ENERGIES
-    sh_invrc6 = ic->sh_invrc6;
+#ifdef LJ_POT_SWITCH
+    swV3 = ic->vdw_switch.c3;
+    swV4 = ic->vdw_switch.c4;
+    swV5 = ic->vdw_switch.c5;
+    swF2 = 3*ic->vdw_switch.c3;
+    swF3 = 4*ic->vdw_switch.c4;
+    swF4 = 5*ic->vdw_switch.c5;
+#endif
+
+#ifdef LJ_EWALD
+    lje_coeff2   = ic->ewaldcoeff_lj*ic->ewaldcoeff_lj;
+    lje_coeff6_6 = lje_coeff2*lje_coeff2*lje_coeff2/6.0;
+    lje_vc       = ic->sh_lj_ewald;
+
+    ljc          = nbat->nbfp_comb;
 #endif
 
 #ifdef CALC_COUL_RF
@@ -217,6 +257,11 @@ NBK_FUNC_NAME(nbnxn_kernel_ref, energrp)
         do_LJ   = (nbln->shift & NBNXN_CI_DO_LJ(0));
         do_coul = (nbln->shift & NBNXN_CI_DO_COUL(0));
         half_LJ = ((nbln->shift & NBNXN_CI_HALF_LJ(0)) || !do_LJ) && do_coul;
+#ifdef LJ_EWALD
+        do_self = TRUE;
+#else
+        do_self = do_coul;
+#endif
 
 #ifdef CALC_ENERGIES
 #ifndef ENERGY_GROUPS
@@ -237,11 +282,13 @@ NBK_FUNC_NAME(nbnxn_kernel_ref, energrp)
                 xi[i*XI_STRIDE+d] = x[(ci*UNROLLI+i)*X_STRIDE+d] + shiftvec[ishf+d];
                 fi[i*FI_STRIDE+d] = 0;
             }
+
+            qi[i] = facel*q[ci*UNROLLI+i];
         }
 
-        if (do_coul)
-        {
 #ifdef CALC_ENERGIES
+        if (do_self)
+        {
             real Vc_sub_self;
 
 #ifdef CALC_COUL_RF
@@ -253,26 +300,29 @@ NBK_FUNC_NAME(nbnxn_kernel_ref, energrp)
 #else
             Vc_sub_self = 0.5*tab_coul_FDV0[2];
 #endif
-#endif
 #endif
 
-            for (i = 0; i < UNROLLI; i++)
+            if (l_cj[nbln->cj_ind_start].cj == ci_sh)
             {
-                qi[i] = facel*q[ci*UNROLLI+i];
-
-#ifdef CALC_ENERGIES
-                if (l_cj[nbln->cj_ind_start].cj == ci_sh)
+                for (i = 0; i < UNROLLI; i++)
                 {
+                    int egp_ind;
 #ifdef ENERGY_GROUPS
-                    Vc[egp_sh_i[i]+((nbat->energrp[ci]>>(i*nbat->neg_2log)) & egp_mask)]
+                    egp_ind = egp_sh_i[i] + ((nbat->energrp[ci]>>(i*nbat->neg_2log)) & egp_mask);
 #else
-                    Vc[0]
+                    egp_ind = 0;
 #endif
-                        -= qi[i]*q[ci*UNROLLI+i]*Vc_sub_self;
-                }
+                    /* Coulomb self interaction */
+                    Vc[egp_ind]   -= qi[i]*q[ci*UNROLLI+i]*Vc_sub_self;
+
+#ifdef LJ_EWALD
+                    /* LJ Ewald self interaction */
+                    Vvdw[egp_ind] += 0.5*nbat->nbfp[nbat->type[ci*UNROLLI+i]*(nbat->ntype + 1)*2]/6*lje_coeff6_6;
 #endif
+                }
             }
         }
+#endif  /* CALC_ENERGIES */
 
         cjind = cjind0;
         while (cjind < cjind1 && nbl->cj[cjind].excl != 0xffff)
@@ -282,20 +332,19 @@ NBK_FUNC_NAME(nbnxn_kernel_ref, energrp)
             {
 #define CALC_COULOMB
 #define HALF_LJ
-#include "nbnxn_kernel_ref_inner.h"
+#include "gromacs/mdlib/nbnxn_kernels/nbnxn_kernel_ref_inner.h"
 #undef HALF_LJ
 #undef CALC_COULOMB
             }
-            /* cppcheck-suppress duplicateBranch */
             else if (do_coul)
             {
 #define CALC_COULOMB
-#include "nbnxn_kernel_ref_inner.h"
+#include "gromacs/mdlib/nbnxn_kernels/nbnxn_kernel_ref_inner.h"
 #undef CALC_COULOMB
             }
             else
             {
-#include "nbnxn_kernel_ref_inner.h"
+#include "gromacs/mdlib/nbnxn_kernels/nbnxn_kernel_ref_inner.h"
             }
 #undef CHECK_EXCLS
             cjind++;
@@ -307,20 +356,19 @@ NBK_FUNC_NAME(nbnxn_kernel_ref, energrp)
             {
 #define CALC_COULOMB
 #define HALF_LJ
-#include "nbnxn_kernel_ref_inner.h"
+#include "gromacs/mdlib/nbnxn_kernels/nbnxn_kernel_ref_inner.h"
 #undef HALF_LJ
 #undef CALC_COULOMB
             }
-            /* cppcheck-suppress duplicateBranch */
             else if (do_coul)
             {
 #define CALC_COULOMB
-#include "nbnxn_kernel_ref_inner.h"
+#include "gromacs/mdlib/nbnxn_kernels/nbnxn_kernel_ref_inner.h"
 #undef CALC_COULOMB
             }
             else
             {
-#include "nbnxn_kernel_ref_inner.h"
+#include "gromacs/mdlib/nbnxn_kernels/nbnxn_kernel_ref_inner.h"
             }
         }
         ninner += cjind1 - cjind0;