Improved diagnostics when PME cannot run on GPUs

Fixes #2789, #2823

Change-Id: Iff7609a3774c11329d36bd8557b741a4d29f7c5a

Fix tune_pme

There was an issue with the file option for the tpr file being empty
that caused a segmentation fault.

Fixes #2827

Change-Id: I2702898d071d6e9325fa2e7ebb223b9043b7109e

Fix mass Delta H double counting

With separate mass lambda parameters, the perturbed mass contribution
to Delta H (not dH/dlambda) was double counted. This was due to an
incorrect fix for issue #2703 for missing Delta H contribution.

Refs #2703
Fixes #2849

Change-Id: I1349260e1e90a17a6b7dbe0d239d9474dcfa928c

Extend performance considerations on bonded offload

Refs #2793

Change-Id: I4a8ae8554cf2aad540eb4eb485898f8cabeb3966

Fix use of selections referring to index groups

Selections that refer only to groups in an index file do not require a
topology file. This (and other behaviours) was inadvertently broken
by the wrong implementation of the default constructor, because that
constructor is used in setting up the analysis environment.

The default constructor of TopologyInformation should establish the
intended invariant, namely that until a topology is loaded, topology
getters should return nullptr.

Fixed that constructor, and fixed the unit test that verifies that
behaviour. Since that test was added at the same time as a change to
the implementation of TopologyInformation in commit 264458c9, the
broken invariant wasn't noticed.

Added a test also to gmx rdf that verifies that the selection
behaviour is fixed.

Fixes #2847

Change-Id: I2149616e0248c6d5cdd5657a8292d2c3346614b9

Revert changes to implementation of insert-molecules and solvate

This is a partial reversion of 5181f8d1, which made an inappropriate
dependency from preparation tools to TopologyInformation, which is
intended for analysis tools. This is needed in order to fix some
actual analysis tools that were broken by related changes to
TopologyInformation.

Unfortunately in 5181f8d1 readConformation was replaced with
TopologyInformation, and the former is no longer available. Instead,
readConfAndTopology is used in the same way that it was originally
used to implement readConformation. So the behaviour is reverted
even though the code looks different.

Refs #2847, #1862

Change-Id: I6e4900eea38b5c2e1b85b0d48427dabe26b09f9d

Improved electric-field docs

Change-Id: Ib1c6aa260f54a3933b1d80e375dc6ee007317473

Disable instruction fusion on Power8

The -mpower8-fusion flag seems to be the source of incorrect code; not
confirmed, but likely a codegen issue that also affects Power9 with the
similar flag used.

Fixes #2747 #2746 #2734

Change-Id: I56f50e54db47f4fe30c42488f4c4f79ac474518a

Move simulated tempering default setting

Setting the default value for the simulated tempering when nstexpanded
was not specified in the mdp file was done before the values for the
temperature coupling are known. Moved this to a new location where the
value is known instead.

Added message to user in this case.

Refs #2754

Change-Id: I194829d5a817019da6d63a075e0dd7f4af8a4735

Disallow rerun with perturbed masses or constraints

Since rerun no longer integrates, free-energy contributions due to
changing masses and constraints are no longer computed. Now rerun
exits with a fatal error when such a system is provided.

Fixes #2849

Change-Id: Ic1550fce22f68c573b52d6895e1e61398b671e51

Require a 64-bit platform for OpenCL

GROMACS requires a 64-bit OpenCL implementation as the PME code assumes
8-byte size cl_mem. Therefore, we require a 64-bit platform,
where pointers and therefore cl_mem will be of the assumed size.

Fixes #2821

Change-Id: I5fa60419a948e2cfdb344e7611b197550f866262

Fix segfault with EM, DD and group scheme

Resetting to an old DD state during EM would leave the cg sorting array
used with the group scheme in an invalid state. This could cause
out of bounds vector access one DD step after rejecting an EM step.

When merging this into master branch, prefer to change to use ssize
rather than the static_cast.

Fixes #2813

Change-Id: I7f13b46d7ff5352ce41838b813c46f2e90c93b1c

Fix incorrect LJ repulsion force switching on GPUs

When using a CUDA or OpenCL GPU, the coefficient for the second order
term for the LJ repulsion in the force (not energy) switching function,
called 'A' in the manual, had the wrong sign in both the force-only
kernels and the force+energy kernels.
Note that the dispersion force switching was correct.

Fixes #2845

Change-Id: Ib5c250a1f370d4c0a4fd652bf6efa03e70e18748

Merge remote branch release-2018 into release-2019

Change-Id: Ie5a4add2fe010bc94c00418a728f01d3aac6cb9d

Fix double-increment of GPU NB launch subcounter

Only increment once per nonbonded task per step.

Fixes #2837

Change-Id: Ic68bf1af184f895f2fb769b026855fd3d48fa849

Fix release notes issue links

The space means sphinx can't recognize the construct

Change-Id: I8c25114a1f45a7744345e2e8bc6862fdd4568f5f

Fix release notes issue links

The space means sphinx can't recognize the construct

Change-Id: Ia0b96e8a1ecd24e2bac97d7bc9f176abbe30abc9

Avoid warnings with Apple Clang

The logic for -Wno-missing-prototypes for group kernels left the
warning enabled for Apple Clang, making it impossible to compile
the code with -Werror.

Change-Id: Ib9a0e23bd47f8cc1dd8f656aae49ba27bbf9b28b

Stop trying to check nvcc on Windows

The execute_process() call used in this check is not constructed to
work on Windows, so we should not run it there.

Refs #1616

Change-Id: I2103b78203f71d3f68b54898dd03c8fe0eb0fa4c

Work-around for ICC bug in simd-tests

Only affects test harnest so isn't critical but confuses users
with false positive unit test.

Change-Id: Ida7f8f1dbc8da32bb960d5fa3550531a94cc2dab

Change gcov to run on bs-mic

Final change needed to decommission bs-mac.

Change-Id: Iaf0011906fae672b83af1d3631f8d698a0d9f52d

Merge release-2018 into release-2019

Change-Id: Ifb898eb777bc2986d600cdbf190203dda3f441ec

Change gcov to run on bs-mic

Final change needed to decommission bs-mac.

Change-Id: Iaf0011906fae672b83af1d3631f8d698a0d9f52d

Fix error with 2D/3D DLB

With 2D or 3D dynamic domain decomposition with dynamic load balancing,
mdrun would exit with a fatal error when a cell size was limited.
This bug was introduced in commit 49367d45.

Fixes #2830

Change-Id: If36fcc2ddbb45c0855c78a2767b1d8562584b76f

Prepare for 2018.6

Change-Id: Ie71adbecb99819aae1ba87c6f886d44a97958165

Version 2018.5

Added release notes for commits that missed them.

Updated regressiontest hash.

Change-Id: I335988ed2b9c7a371e76dda7f7272eb30fe71a03

gmxManageLmfit.cmake: enforce usage of 7.0

LMFIT_FOUND will also be true for version lower than 7.0, so we
need to check the version explicitly in gmxManageLmfit.cmake.

Change-Id: Ia3ae12b3a74d2b567432f5ef18a77c13b19cdb85

Add CUDA CC 7.5 (Turing) support with nvcc

Left commented out code for clang native CUDA build flag generation as
current clang (7.0) does not support sm_75.

Fixes #2814

Change-Id: Ie59c8c887e9d81d7a65136e0445291fd718c88dc

Fix trjconv -ndec

This only works with XTC writing, but the documentation
and implementation was wrong. That mean that the terminal
feedback to the user was also wrong when writing a .gro file.

Fixes #2824
Refs #2037

Change-Id: I9f047d0b1042fa37e366ee8c99dabbb1f3458b0a

Disabled internal clFFT when using MSVC with OpenCL

We require clFFT for OpenCL support, and MSVC 2017. But clFFT only
supports MSVC 2010, and a user has reported that that clFFT does not
compile. As we have not provided for clFFT support to be disabled at
configure time (nor taught mdrun that it might not be able to run PME
on an OpenCL GPU in this case), it is simplest to withdraw support for
this corner case until clFFT support for modern MSVC is available.

Fixes #2500

Change-Id: I736501234cfd51bc1cee5d8a71cb1fb343ddd100

Improve nvcc error reporting

When nvcc fails, tell the user about both standard error and standard
output. The former code was broken if _cuda_test_err would be
undefined, and reported by a user (see the link at Redmine #2500).

Change-Id: Id16d2ff1bd1033cd23e82687b79409ea8d841131

Migrate test configuration off bs_mac

Change-Id: I4b1014916397c31cbeacb01ac8bad771e09277c8

Fix memory leak in solvate

Change-Id: Id74c2e4fe728b3b4b47d99c3ec8a55db44c5d8b7

Improve portability of PME on GPU code

Refs #2500

Change-Id: Id1069b0ad60a9af18b4882ec56364b073c871ebe

Use label to select doxygen version

Cherry-picked from commit 67837955db4b8c8553efdb8887a589e77e934cfb.
Allows retiring support for the old mechanisms in releng earlier.

Change-Id: Ic5276e846867e1dd77250500dcb8693946258e0c

Fix typo in release notes

Change-Id: Ie104808c9e60c892ba9b3a089f19067e023351e2

Add more checks for division by zero

The rotation code was still vulnerable to numerical coincidences of
atom positions and slab centers.

Refs #1587
Refs #1431

Change-Id: If7928825d74226a5b25ed3441e6b6dbdf004115a
(cherry picked from commit 5023601307ea4a905e19d83113c2ac43aaf0d71e)

Fix gcc-8 release warnings in tng_io

Removed the gcc -WFormat-overflow flag, as this is expected to mostly
generate false postives (fixed one false positive in tng_io.c).

Change-Id: I56bf76d2f3b43e54566137047a43d946d6b6e7d3

Fix trjconv -ndec

This only works with XTC writing, but the documentation
and implementation was wrong. That mean that the terminal
feedback to the user was also wrong when writing a .gro file.

Fixes #2824
Refs #2037

Change-Id: I9f047d0b1042fa37e366ee8c99dabbb1f3458b0a

Simplify reporting of GPU selection

It is no longer clear to users whether mdrun -gpu_id 0 is
auto-selection or user-selection, since the user has restricted the
range from which auto-selection takes place. It is simpler and less
confusing to report simply that some were selected.

Fixes #2825

Change-Id: I0c8f0c50f6c5e90d86469c6005a61e43b29eb260

Remove DOI entries when not on release patch

Forgot this when uploading the 2019.1 preparation patch.

Change-Id: Ib195a6fc5ed11d778f086f4604a323ab625942c2

Fix formatting warning

Some compilers warn if format string does not contain format arguments.

Refs #2821

Change-Id: If71b4eaa61fa5f2400d7f4f706cfe59c1c5d8df8

gmxManageLmfit.cmake: enforce usage of 7.0

LMFIT_FOUND will also be true for version lower than 7.0, so we
need to check the version explicitly in gmxManageLmfit.cmake.

Change-Id: Ia3ae12b3a74d2b567432f5ef18a77c13b19cdb85

Fix segmentation fault in DD code

mdrun could exit with a segmentation fault in DD when DLB was disabled.

Fixes #2813

Change-Id: Ie20ca1995c93fa74f41d8db5becfce1cb20348a3

Do not whitelist the use of OpenCL 1.1 API

We neither support nor use OpenCL 1.1 API calls.

Change-Id: Ia73b8d8cc61ad6a56a5a56a72d26459be8f56267

Prepare for 2019.1

Change-Id: Ibdf643605a1fb6e7054d39a35f1a90b794bd5c3e

GROMACS 2019 release

Updated regressiontest hash and added release information in docs.

Change-Id: I69baae6982b58b73161166f9d2c3a397b7efa8b0

Fix release notes typo

Change-Id: Ib8c390f643512e30299db2319b12bb0bdb78815d

Add CUDA CC 7.5 (Turing) support with nvcc

Left commented out code for clang native CUDA build flag generation as
current clang (7.0) does not support sm_75.

Fixes #2814

Change-Id: Ie59c8c887e9d81d7a65136e0445291fd718c88dc

Only report intra-sim communication with multiple ranks

Fixes #2807

Change-Id: I01bec8cf9983dc37cd5ad8f29031073c31b2a384

Merge branch release-2018 into release-2019

Final merge before release of 2019.

Change-Id: I19963b7248095b2f9b6f6425e756218eb82afb93

Document OpenCL timer issue.

Refs #2689

Change-Id: I03964cc239aa423713793f5bd0e38d8afe19b0da

Fix mdrun -nb GPU on non-gpu builds

Added function to check if build supports GPU for nonbonded.

Fixes #2812

Change-Id: I7f907d402dcd7c9f8964d42412125c23c0615909

Runtime check of device OpenCL support

This change adds a runtime check of the OpenCL device version support
against the minimum requirement along some minor refactoring.

Fixes #2450

Change-Id: I0622d8f93b97d877d40fbaa65194f0db8442ffd5

Fix unused parameter warning

bs_mac sometimes doesn't find gettimeofday, and in any
case we should never have such a warning.

Change-Id: Ib425495ef05f4c40f920fa8285cb43c2e6292e57

Add a sanity check for OpenCL devices

Introduced some type traits to support RAII types for OpenCL handles,
so that we can safely free resources when responding to OpenCL API
error codes, and do so with usefully descriptive error messages.

The new infrastructure is used to implement a check that an OpenCL GPU
can execute a dummy kernel.

Fixed some broken docs, and updated some function naming for new
style.

Fixes #2420

Change-Id: Id99786d24f77b4b56669b5cfcd3a39aa0116cfca

Missing factor of 2 in cos-acceleration

The bug was introduced in commit 69470fc4e9fd990eb53b22c17dc7a699c583d126

Last working version is 2016.5

Affected 2018 and 2019

Fixes #2572

Change-Id: Ibad31b0d8cec7c5f4b77a73b1fbab0ff114b50b6

Make jenkins own-fftw verify use local tarball

We should not bombard the FFTW servers with downloads, plus these can be
relatively slow too, so use our local ftp server instead.

Change-Id: Id6ccebf0ac1ae6410cd4f7f13f2ff76d275af5d2

Fix CUDA compiled target-device compatibility check

The check that should catch cases where the binary does not contain
suitable code for the otherwise supported GPU architecture was
erroneously called from the initialization which is too late to
actually trigger it as the error that is meant to prevent will be
already triggered when the sanity checker tries to launch the dummy
kernel.
This change moves the check in question into the sanity checking and
keeps the fatal error as this is a rare condition that's unexpected
and typically a result of a misconfiguration at GROMACS build time.

Fixes #2811

Change-Id: I3762f51077a7c7c80b533860758bbab385b8a1fe

Correct CUDA compatibility check

The CUDA compatibility check became ineffective after the deprecation of
Fermi as it could not detect and flag these GPUs correctly as
"incompatible" but instead was throwing a kernel execution error when
trying to launch the sanity checker kernel.

This change does the minimal necessary corrections for the now
deprecated Fermi arch to be correctly detected. As expected, CPU
fallback can now automatically selected (unless the user request a GPU).

Minor refactoring was also necessary, but was kept at minimum.

Fixes #2810

Change-Id: I81bf12cca43a2a5e16d48d9faf4b9fc9627e4452

Merge "Merge branch release-2018 into release-2019" into release-2019

Restrict number of OpenMP threads during testing.

The default testing configuration causes errors
when run on many-core systems, requiring additional user input to
guide resource allocation. This change borrows the solution used
in the mdrun tests, setting `OPENMP_THREADS 2` in the CMake macro
`gmx_register_gtest_test()`.

Refs #2765

Change-Id: Ia05ca6130b60b4b6ccdb4e13e3afe1e5c7419fd3

Missing factor of 2 in cos-acceleration

The bug was introduced in commit 69470fc4e9fd990eb53b22c17dc7a699c583d126

Last working version is 2016.5

Affected 2018 and 2019

Fixes #2572

Change-Id: Ibad31b0d8cec7c5f4b77a73b1fbab0ff114b50b6

Fix GMX_BUILD_OWN_FFTW_URL CMake cache entry type

The type of the GMX_BUILD_OWN_FFTW_URL cache entry was set to "PATH"
and as a result CMake was expecting its content to be a directory.
This commit changes the type to "STRING" and as a result the '////'
workaround in the default fftw URL and custom URLs can now be passed on
the command line which previously did not work as CMake interpreted most
inputs as relative file system paths and converted them to absolute
ones.

Change-Id: I6ed3920d7816b686a031c1a3aee5acd25d7b4692

Add matrix entry to test external FFTW build

Added build option and configuration to test building GROMACS with
GMX_BUILD_ONW_FFTW to catch associated issues.

Refs #2809

Change-Id: I6c8a9fc415be5386c8b336c3f4dabdac49680130

Fix FFTW build

Fixed the build with GMX_BUILD_OWN_FFTW terminating with a linker issue.

Fixes #2809

Change-Id: Ie1323601da220bf28d7cb00d33b520b66d9de05f

Copy parallelisation info from old webpage

Copied the information for parallelisation from old webpage
to the user guide. Removed some redundant information.

Refs #2297, #2146, #2656

Change-Id: Id472ab779a6e2ca982b117a95429898a0277dc23

Merge branch release-2018 into release-2019

Resolved Conflicts:
src/gromacs/ewald/pme-solve.cu
src/gromacs/mdlib/clincs.cpp
src/programs/mdrun/md.cpp
src/programs/mdrun/tests/CMakeLists.txt

Change-Id: I813b4ed7ecf8056db09ab749c367a3b5e204e701

Fix LINCS triangle constraining with OpenMP

LINCS would only apply double the iterations to constraints
in triangles when the last OpenMP task contained at least one such
triangle.

Fixes #2808

Change-Id: Ia9a402f3ada87dbf73f74eda943b3fa4bfb3559b

GROMACS 2019 Release candidate

Updated regressiontest hash as usual.

Change-Id: Ia938ee4a936d21eac6beb5244a3f2fab87b35240

Fixed nullptr derefence in LINCS error

Somehow a dereferenced nullptr could be passed as a reference
to gmx_multisim_t to the Constraint factory function.
Changed the reference in the Constraint object to a pointer.

Fixed #2803

Change-Id: I4806069973067d27078a1324d18a406c7b3e227d

Set HAVE_LMFIT properly

The HAVE_LMFIT was only set in the local scope.
Fixes #2800

Change-Id: I34bd3dc1896526c09c6808c7020d3a492c4c8f31

Fix LINCS triangle constraining with OpenMP

LINCS would only apply double the iterations to constraints
in triangles when the last OpenMP task contained at least one such
triangle.

Fixes #2808

Change-Id: I37a3d61c868f60387e536d3db3a4079deb6ae504

Enable ARMPL in the armclang build

Fixes #2685

Change-Id: I1827c1c55e533bd7ff82b452d77143cb6d04cc01

Remove unused MdrunComparisonFixture

For 2018 branch it is unused. For 2019 branch it has been
rewritten (c74114338714). Global variable causes SegFault
with ICC and GCC new C++ ABI (_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI).

Fixes #2801

Change-Id: Ia41178aaa6e963b05cd4c1e52b8ca0d5946a569c

Avoid spurious timing in bonded GPU launch subcounter

Change-Id: I09d9e6bf1b61b9578b0a39b7e0d21ac63f865057

Document the FP exception in cuFFT 7.0

To document known issues relevant for developers, a new section is added
to the dev guide.
As a a first entry, this commit documents the FP exception that aborts
debug builds of mdrun that offload FFTs to an NVIDIA GPU with CUDA 7.0.

Fixes #2726

Change-Id: I60c7b92da2c703e0910644012a01a009b3df0a7a

Temporary fix for OpenCL PME gather

There is a race on the z-component of the PME forces in the OpenCL
force reduction in the gather kernel. This change avoid that race.
But a better solution is a different, more efficient reduction.

Refs #2737

Change-Id: I45068c9187873548dff585044d2c8541444e385c

Improve DLB report/note

- Added a newline preceding the DLB report on the stderr (there was
  none)
- Added a common means to reduce load imbalance to the suggestions.
- Slight code modernization.

Change-Id: I86906f9d870bfd8ee8bb03ae5bd1fdf83a3349f0

Properly check for MSVC in build script

Also added another check for mdrun only and static builds
to make sure the api is turned off in those cases as well.

Change-Id: If7f6fedfba8cd1b1f4c951bc246228c60771a11a

Tweak the bonded GPU energy copy/wait operations

Move the launch of device to host copy earlier and add wait cycle
counter around the operation that may block and lead to time spent
waiting rather than just a launch.

Change-Id: I241001fc0b60a8ae994f173bc3b38f0c4bbd8fff

Fix update groups with 2D/3D DLB

With a staggered DD grid update groups could end up in the wrong DD
cell. This caused a fatal error (no incorrect results).
his change reverts most of d29cb9da which was a failed fix for #2712.

Also added a few const qualifiers and renames pos to cog for clarity.

Refs #2712
Fixes #2790

Change-Id: I1a589cccb6ea7048fb66ae867716549a1a615b7f

Make large PME grids work on GPU

With PME grids with z size larger than 511 too large blocks could
be launched causing a cryptic CUDA or OpenCL error.

Fixes #2779

Change-Id: Ib2376ae0e9d5a338084df8f3a2cf46ca1b711a6a

Document mdrun mdp option modification

Add documentation to the mdp section of the user guide for
mdrun modifying rcoulomb and fourier options.

Change-Id: Ifd8b374599713e959c9b3aac583961115cf3b638

Disable gmxapi by default

Due to outstanding issues with the integration testing and tests failing
with large number of ranks, the gmxapi default has been changed to not
be build. In Jenkins, all supported builds still are still set to build
with GMXAPI enabled.

Refs #2765, #2722, #2756

Change-Id: I2cc42c461edc206aaa30be6cac3db0a52ccae991

Make only mdrun report process ID

Recent change 367d003106 changed where mdrun reported the process ID,
but in so doing changed various tools to also report the process ID.
This made pdb2gmx tests non-reproducible.

Since the process ID is probably only of minor value to the user, and
probably only of value to users of mdrun, this change adds support for
allowing tools to choose to print the process ID while defaulting to
not reporting it.

Fixes #2794
Refs #2775

Change-Id: Icb6e97d4d7502f12e74cbaa2c1f1a969ba99b917

Failproof signal conversion

When introducing the signal handlers, we decided to use scoped enums to
define the different simulation signals (changes Ia90778, I05ca7a,
I5dec05). In the SimulationSignal objects which actually get reduced,
these are stored as signed char. When the signals get handled, these
signed char are converted back to the scoped enums. Currently, this is
done using a static_cast.

Although in the current code, the signals get handled immediately after
being reduced, and signals are only set by master, there is no formal
guarantee that this is always true. If the signals get reduced multiple
times, or by different ranks, the signed char stored in the
SimulationSignal object could get larger than +1 / -1. In the old code,
this would not lead to problems, as it was just checked that the unsigned
char in the SimulationSignal was != 0 (or <0 / >0, for the stop signal).
In the new code, the signal handling would fail in this case, without
proper error message - the static_cast will not fail, but the following
comparison to the enum values will always fail. This commit introduces
a conversion function for each of the enums and explicity enum values
for the StopSignal to return to the failproof behavior of the old code.

Refs #1793

Change-Id: Iac8ea3946effba1797e16d8c918c7d49ce4dc828

Make release notes html only

Refs #2783

Change-Id: Ifa2e5486e9f3d4be5369bd82f4f858c1ea54e22e

Change toctree depth in PDF manual

It doesn't seem to be possible to set different toctree depths for the
HTML and PDF versions of the manual in Sphinx itself. To work around
this, I added the explicit depth to the LaTeX preamble.

Refs #2783

Change-Id: I74e00b339a014060567a9fd6aa875e7047165e66

Fix POWER8 and POWER9 build

Tested with GCC 6.4.0 and 8.1.0 in debug and release modes,
with and without SIMD.

xlc is still not supported, e.g. because 16.1 cannot handle an
in-class member initializer list for a C-style array in the same
struct as a member initialized in a constructor initializer
list. Tested for this in the C++11 feature support tests, and we now
issue a descriptive error in this case.

Removed -mdirect-move from POWER8 flags because gcc warns about its
use.

Fixes #2748

Change-Id: I0dc68c12701f041b702063692703cc2e15e96d8e

Updates to do_dssp

As posted by Boris Timofeev on redmine, do_dssp has been
broken before when encountering unknown residues.
This fixes the behaviour.

Refs #2599

Change-Id: I16f09ed33cf86c699a2667d101740ce0fc2c0919

Add Bonded GPU launch overhead cycle subcounter

ALso fixed missing counters around the transfer/clearing launch.

Change-Id: Ib3f18b8285b979b818ab79713253bc7f7bb89e2a

Swap the order of GPU bonded and nonbonded launch

In order to maximize the chance of the bonded kernel tails to overlap
as well as to avoid GPU idling during the scheduling gaps between these
kernels, this commit swaps the launch order of bonded and nonbonded work.

Refs #2677

Change-Id: Ia4e5e7279e7ea4cf575c76b5286cf10387258878

Fix conditional in nonlocal nbnxn GPU work skipping

The nbnxn nonlocal work, including coordinate buffer copy could be
skipped when the nonlocal pair list is empty. However this condition now
needs to also take into account that the bonded kernels also take the
same coordinates as input.
This change makes the non-local nbnxn copy depend both on whether there
is non-local nonbonded as well as bonded work on the current domain.

Fixes #2786

Change-Id: I217072c962226749b91f514e4a8070f042e35131

Split nbnxn input copy and kernel launch

The nonbonded x+q host-to-device copy and kernel launch is split into
two functions and called separately from do_force().
This will allow improving the bonded scheduling and better expressing a
missing bonded dependency (and fixing the related bug).

This change only moves code.

Refs #2677 #2786

Change-Id: Ie50e6a6b664f8400274b2f409eacb6c36f0908ba

Correct thread count in the PME GPU reduction

The host-side force reduction has been moved into the PME module, so the
thread count is now changed to be the PME module's thread count.

Change-Id: Ib313c7afe1384b3cec7a999273afba79c3de8c46

Add update groups to parallelization docs

Refs #2784

Change-Id: I12dfabbab9cff08d9154ac5258aeb790906c72f0

Make large PME grids work on GPU

With PME grids with z size larger than 511 too large blocks could
be launched causing a cryptic CUDA error.

Fixes #2779

Change-Id: I0833609f64ad2e0ad6b7a799cf2b693f2dec3939

Move responsibility for PME reduction to its module

We no longer need temporary energy and virial variables that gcc 7 and
8 warn about in release mode. Earlier efforts to avoid these warnings
made pme.h depend on config.h, which is not desirable.

This made possible minor simplifications to testing code.

Noted some TODOs and added some comments. Removed a completed TODO
that had been left behind.

Fixes #2503
Refs #2863

Change-Id: I9a6c5b12ef5c27bd003d3ab9eeeaa75e9574b2dc

Fix energy history reading

The energy history could be read as a nullptr from a checkpoint file,
leading to issues when trying to restart a simulation. Fixed the logic
issue and added an assertion to catch it in the future.

Also removed redundant comparisons to nullptr.

Fixes #2781

Change-Id: I99ce1a2b932046cab6918ec24b267fc8ff3850ad