Narrow-down Intel-specific #ifdef's

Some of the things hidden by `#ifdef __INTEL_COMPILER` does not seem to be relevant as of 2021.1-beta09/10 (ICC 2021.1 Beta 20200827).

Also, was getting a false-positive "warning: result of comparison of 0-bit unsigned value != 0 is always false" for line `if (grid_base[g_baseNR - 1] % 4 != 0)`. Replaced it with `static_assert`, because why not.

Refactor MTS preprocessing and checking

Separated the checking the MTS requirements on other parts of inputrec
from the setup of MTS. Replaced assertMtsRequirements() by the same
checking function. Added tests for all aspects of both the MTS setup
and requirements checking.

Merge branch release-2021

Fix propagating flags for Intel + Windows

Flag would only be set in local scope and not for global one.

Use updated CI pipeline rules for Python package tests.

Refs #3744

Introduce intermediate variable so that compiler will not complain

Some compilers complain about the shift being larger than the shifted
variable, even though it is never executed in this case. This introduces
an intermediate shift variable that is explicitely set to zero in this case.

Issue #3752.

Fix static linking with MSVC

The C and CXX flags are now properly propagated to allow static linking.

Also fixed unrelated issue with Intel where settings didn't propagate
correctly.

Fix formatting of the authors list

Previously defined length of 18 chars per name was not enough for
some of us and the authors list become poorly aligned. This changes
the format to have only three authors per line, thus allowing for
up to 26 characters per name. And we are hiring!

Compile host code with c++14 where needed

CUDA doesn't support C++17 compilation before 10.2

Add missing GPU force reduction cycle counting

Launch timing was missing in the GPU reduction refactoring added in
257d80. This change adds back the cycle counting reducing the time
leaking into the rest timer.

Prepare master for 2022

Makes sure that we have the proper split between master and release-2021

Change-Id: I40ac5699b45e8f7df7ceb26bda3d3476a635a939

TrajectoryElement: initialize and rename logWritingStep_

Suppress warnings from clang with nvcc more widely

The original fix wasn't applied widely enough, probably because of
caching of compiler flags when I tested more recent CUDA versions.
This now fixes the issue of !644 more widely.

Add missing cycle counting for GPU halo exchange calls

Calls lesft un-timed that were leaking into the "Rest" timer are now
accounted for.

Fix C++ language flag propagation to nvcc

Without this, the host code is compiled with the default language
level of the compiler, which varies by compiler and version. GROMACS
should specify the version being targeted.

This mostly reverts commit 33c239bee76444e82184c0c5685a543b8b141535.

Fixes #3749

Only build nblib tests when requested

Was missing a check for GMX_DEVELOPER_BUILD being set.

Fixes #3739

Change-Id: I27d2b174cca8b16a1aa54c6a78c75cdd458d590d

Revert "densityfit: Fix inconsistent use of iterators"

This reverts commit a96e538b04cf6ff1e983d62fa58fb6150ab0c97f.

densityfit: Fix inconsistent use of iterators

and some typos

While both referenceDensity_ and referenceDensity are views into the
same data, it's clearer to use the same variable for both begin()
and end().

Update gmxapi version details.

The bump from gmxapi 0.1 to 0.2 was overlooked for the C++ API.

Currently, the Python bindings require C++ API version 0.2,
but this requirement can probably be relaxed before the final version
of the 0.2 Python package.

Merge branch 'origin/release-2020' into merge-release-2020

Allow gcc-9 on Power 9

Previous restriction ended up blacklisting gcc 9 and later whereas the
intent was to only do so for version 10 and later. Worked around the
version comparison quirk (and lack of >= operator).

Refs #3380

Change-Id: If9f45fe77459c3d873eab3856126f1653efe8cdb

Update CI rules for release-2021

Changes rules to target release-2021 branch instead of master.
Update regressiontest download branch.

GROMACS 2021 first beta release

Needs branch from master in a follow-up

Change-Id: Ic8a26bd11d07278bc048023597ecfef602b4feb6

Revert "GROMACS 2021 first beta release"

This reverts commit 6e84b715331a92750bdb2c697e6d810262a5ffb5.

Version string is not correct.

GROMACS 2021 first beta release

Needs branch from master in a follow-up

Change-Id: Iae03d2228dc5ce8380dfb491ee11b6aff81d9796

Add release highlights

Change-Id: I08d3f93dc28a8bc18ce193ccfcf781ed6e19ee80

Revert "Add muparser and CMake handling"

This reverts commit b06ac54659006d4071564c18f7abcc17d359e9c4.

Not needed as we won't have the dependent code in yet.

Change-Id: If4a7a29e3288d1ab5e0716862a636be6a1fb8d9a

Fix random doxygen warnings and typos

Silence annoying
"/builds/gromacs/gromacs/src/gromacs/math/vectypes.h:87: error:
gmx::BasicVector: is in library file(s), but appears in public
documentation" from source-check pipeline (appears to be false-positive
due to a forward-declaration in a random file). I was not able to come
up with a quick fix for the underlying problem in check-source, and,
from my understanding, there are plans for refactoring it soon anyway;
so I went with a suppression here.

Fix a bunch of random typos throughout the code.

Fix some unbalanced Doxygen's \{ and \}. And one widowed @}.

Fix some \copydocs (not all).

Remove a nasty non-breakable-space that was messing up block
indentation in Sphinx docs.

New Twitter-based quote

Halo exchange unit test for pre-existing CPU codepath

The test sets up a 2D rank topology and performs a coordinate halo
exchange (using the pre-existing CPU codepath), with 2 pulses in
the first dimension and 1 pulse in the second. Each pulse involves
a few non-contiguous indices. The sending rank, atom number and
spatial 3D index are encoded in the x values, to allow correctness
checking following the halo exchange. Follow-up will port to GPU codepath.

Enable MSVC and MacOSX testing on Github

Adds files needed to test basic builds using MSVC and MacOSX on Github
using Github actions. The setup has been used with slight modifications
from the example here:
https://cristianadam.eu/20191222/using-github-actions-with-c-plus-plus-and-cmake/

Change-Id: I4f42017b2747d55e01a00f971b140089da5d970c

When loading AWH user data do not convolve the bias along FEP dims.

Fixes: #3736.

Fix for force copy dependency of GPU force reduction

Fixes issue #3729

Fixes for clang 11

Keeps the build free of warnings about the missing commas
that affected the word spacing in the docs.

Increase tolerances for NBlibTest.SpcMethanolForcesAreCorrect test

Add static constexpr members to naming style guide

Resolves #3733.

Fix compilation with MSVC

Fix string interpolation error

Otherwise the interpolation will overrun the buffer

Fix bonded tests

These were not robust enough to pass everywhere (e.g. release
builds). They probably still are not, but fixing that needs more work
than we can do now. A key part of this is that acos implementations
differ, leading to different bond angles being computed, which leads
to different rounding error in accumulating forces and shift forces.
The latter now use different tolerances, because often we compute a shift
force that is zero, modulo rounding error.

Updated required version for reference build type to gcc 7.

Used namespaces better in bonded tests

Added some GoogleTest pretty-printers to see better what was going on.

Added useful strings describing bonded kernel flavors so test failures
had more context.

Used coordinates for butane in tests so that numerical instability was
less of a problem.

Avoided an unnecessary include of vectypes.h and testasserts.h

Revert "CUDA nightly fail: Dirty hack"

This reverts commit c8b6d3b269730ad613b1810aa255e05395d7e8fe.

Fix missing copyright and release notes

Change-Id: I23153cd393ca8f40bda16871ff25d3285c7fe2ed

Fix segfault in pull reading

Triggers asserton now later on :(

Change-Id: I08a390de653e8bbdf23288ed8a28b6dc7ad6305d

Add missing header in shake to fix mac clang compilation

Missing <cstdlib> fails compilation due to usage of qsort
on mac.

Closes #3730

Do not validate build for external source management

If git was not found for builds not coming from a tarball,
the source validation script would generate warnings due to the missing
reference checksum file.

Refs #2128

Change-Id: I7a0d0c164e19eb47446b26a039442b57e537375b

Fix nblib flags

add a missing call to gmx_target_compile_options() in CMakeLists.txt

Fix the seeding of PRNG when it is used instead of RG

Use the timer value to seed PRNG, also switch to MT generator.

Fix NBLIB CMake error message

The recommended CMake syntax was missing the 'D' prefix.

api/nblib/tests/integrator.cpp: Minor changes

- Move integrator.integrate call out of for(atoms) loop, so it is run
once per timestep. We have only one atom, so it was not an actual error,
but was a bit illogical.

- Make starting conditions for the integrator a bit more diverse, as
suggested by Paul Bauer.

Cool quote picking can freeze when hardware random number generation is not working

The bug with hardware random number generation can cause picking of cool quotes to
freeze in an infinite loop on some Ryzen systems. This patch checks the system for
the bug and falls back to PRNGs.

Try to fix the nightly clang-tidy-9 build

It appears that some of the `#ifdef __clang_analyzer__` patches in
gtest/gmock are now messing up with clang-tidy.
Probably related to https://reviews.llvm.org/D46325?

Here, we remove some of these special handlings of clang-analyzer, and
add a couple of more gentle NOLINT's. Since apparently we already had
patches in our copy of googletest, I don't feel bad about it.

Appears to work fine locally with clang-tidy-9.

Add MTS support for pull and AWH

Also adds a test for pulling with MTS.

Remove dysfunctional QMMM interface pt5

Removing string entries in .mdp files.

Change-Id: Ic2e0c7f78c9b89b6ecef74e7e862d66fa40d423c

Remove under the hood editing of pdb files

The routines in pdbio.cpp would change atom names for hydrogens
without explicit user consent. This could lead to problems interpreting
NMR files. In addition from a software design point of view, reading
and writing data to files is not the same as interpreting it.

Fixes #3649

Change-Id: Id68c39700bfe56800e9e5dd135bc8b98ada77e8b

AWH: Remove random term from FEP tests

Test if it is the random numbers that are making tests fail on
some builds.
Fixes: #3660

Change-Id: I3e189d7770f0089ac5d74128e096461c5b55f44f

Clarify the GMX_BUILD_MDRUN_ONLY full testing instructions.

For full testing of an MDRUN_ONLY installation, the documentation
suggests installing over a non MDRUN_ONLY installation. This change
attempts to clarify the use case and normalize the important aspects
of the CMake command lines.

Fixes #3723

NBlibTest/IntegratorWorks: Initialize x's and v's

The coordinates and velocities of the test atom were left uninitialized.
This, on my machine, occasionally caused NbLibIntegratorTests to
timeout, getting stuck indefinitely inside `put_atoms_in_box` function.

Add explicit types to NB kernel type enums

So these enums could be used in template parameters

Set CUDA hardware constants for CC 7.5, 8.6

The devices from CC 7.5 and 8.6 have lower limits on # of threads/blocks
per SM compare to all other CC 5.x+ architectures.

Source: CUDA Occupancy Calculator,
https://docs.nvidia.com/cuda/cuda-occupancy-calculator/CUDA_Occupancy_Calculator.xls,
accessed 2020-10-07.

Device management: Add SYCL GpuEventSynchronizer

Activate SYCL build on CI

Add Andrey Alekseenko to the list of authors

Add GpuRegionTimer for SYCL

New release, new quotes!

Fix excessive hackblock warning output

Used the wrong string comparison when checking if entries are equal in
the hackblock and rtp entries.

Fixes #3722

Change-Id: I6fecf2746a16a1694232b2c0d15c810dc0d67ec2

Update to oneAPI beta09

Improve gmxPythonDiscovery.cmake

* Do a better job of urging CMake 3.15+ to use the requested Python
  installation when a user specifies Python3_ROOT_DIR.
* Adopt another CMake 3.15 feature: Python3_FIND_VIRTUALENV is much more
  readable than the older alternatives.
* Allow FindPython inputs to be set before entering the module (such as
  with `-D` command line arguments) by checking before setting.
* Clarify which parts of this CMake module apply to the main FindPython
  based detection and which parts exist to provide hints to other
  embedded / downstream detection.

Refs #3720

Make LeapFrogGpu less tied to CUDA

- Extract common parts of LeapFrogGpu from .cuh into .h

- Make it use DeviceBuffers instead of raw pointers. For CUDA build,
they are the same, so no changes to other parts of the code necessary.

Fix download location for regressiontests

Was still pointing to gerrit instead of the ftp server.

Change-Id: Ia49f06dd1438f6484470ea93ee93f4b26c708fb5

mdlib/tests/leapfrog: Make GPU tests more platform-agnostic

In preparation for adding SYCL implementation.

Also, clean-up includes a bit.

Fix SYCL compilation

Would fail because device_management_common.cpp needed to include
gmxsycl.h transiently and fail compilation.

Change-Id: Idd19db8c328b3a9bd07924f72968a640158665d6

Merge branch 'origin/release-2020' into merge-release-2020-into-master

Resolved Conflicts:
admin/gitlab-ci/archive.gitlab-ci.yml
admin/gitlab-ci/global.gitlab-ci.yml
admin/gitlab-ci/gromacs.gitlab-ci.yml
admin/gitlab-ci/lint.gitlab-ci.yml
admin/gitlab-ci/python-gmxapi.gitlab-ci.yml
admin/gitlab-ci/rules.gitlab-ci.yml
admin/gitlab-ci/sample_restraint-regression.gitlab-ci.yml
cmake/gmxVersionInfo.cmake
src/gromacs/fileio/checkpoint.cpp
src/gromacs/hardware/printhardware.cpp
src/gromacs/mdlib/md_support.cpp
src/gromacs/mdlib/trajectory_writing.cpp
src/gromacs/mdrun/runner.cpp
src/gromacs/modularsimulator/domdechelper.cpp
src/gromacs/modularsimulator/domdechelper.h
src/gromacs/modularsimulator/freeenergyperturbationelement.cpp
src/gromacs/modularsimulator/freeenergyperturbationelement.h
src/gromacs/modularsimulator/modularsimulator.cpp
src/gromacs/tools/trjcat.cpp
src/gromacs/topology/topology.h
src/gromacs/utility/fatalerror.cpp
src/gromacs/utility/futil.cpp
src/gromacs/utility/init.cpp
src/programs/mdrun/tests/CMakeLists.txt
tests/CMakeLists.txt

Change-Id: Icd5d9c78ff2cfb0598c3cb55b057487ca098a1f0

Remove unused canComputeOnGpu(...) function from device management

This function was used in tests, but not needed anymore

Set proper deviceVendor with SYCL

Change-Id: I7971f681b8e4348f2488b4d353ee187cfa5dba0b

Simplify GPU usage decision function signatures

Some of GPU device usage decisions are made based on the number
of availabel GPU devices, not on their indices. Hence it is
natural to pass one integer instead of the vector.

Prepare for GROMACS 2020.5

Reset DOI strings. Added new release note stubs.

Change-Id: I40615b30bc42b8d7e79bcbe6154d002412519abf

GROMACS version 2020.4

Updated regtest hash and set DOI strings.

Change-Id: I42e99173615898b963c86b0a1db3770c5f071051

Fix logic in init_ewald_coulomb_force_table

Previously, destroyParamLookupTable was called only if buffer was
nullptr (uninitialized). Which looks like a typo, and leads to nothing,
because all implementation of destroyParamLookupTable would refuse to
work on nullptr. Changed the check to free the buffer only if there is
anything to free.

Use new GPU infrastructure in MDLib tests

This make use of common device testing infrastructure in MDLib tests,
where both GPU and CPU implementations are tested. The GPU runners
will now be executed on all the detected devices, not only on the
default one. Also, this will allow to use the MDLib tests in OpenCL
and SYCL, where proper device context object is needed.

Closes #3317

Closes #2254

Related #2092

Always set DeviceVendor

Until now, only the OpenCL code would set the device Vendor information.
To prepare for later code that always needs this information, it is not
set also for the CUDA and SYCL code paths with (hopefully) reasonable
default values.

Change-Id: Ifb3180dff2c5b13aedd8e6808c172ea322d5cea8

Fix debug message location

Also more release note fixes.

Change-Id: Id107ec9102f49dda0ba6c83a591fa14ae9b72c29

Add muparser and CMake handling

Adds handling both for linking external muparser library and building
from source if it is not found.

Refs #3515

Change-Id: I09f725ea634d21e3a7d217cf99d28adb71d54473

Remove incorrect cycle suppression

Fix doxygen warnings

Failed in master again for a while.

Change-Id: I8574794c8e2f9be5681e431c109df6fe91abce45

Don't override user provided CMAKE_OSX_DEPLOYMENT_TARGET.

Remove `FORCE` from the CMake `set()` in case users want to specify
another target, such as 10.15.

Allows users to resolve potential linker warnings by setting
CMAKE_OSX_DEPLOYMENT_TARGET on the CMake command line.

Fix ForceBuffers compiler warning

When compiling in release mode (using clang-8), warning
    src/gromacs/mdtypes/forcebuffers.h:128:10: warning: private field 'useForceMtsCombined_' is not used [-Wunused-private-field]
        bool useForceMtsCombined_;
would be thrown because `useForceMtsCombined_` is only used within
`GMX_ASSERT` commands. Added a [[maybe_unused]] to keep compiler happy.

Cleaned up CUDA compilation

Some .cpp source files used CUDA run-time headers that need
special handling when e.g. clang issues warnings from antiquated
constructs in older NVIDIA runtime headers. This is now handled
centrally in a similar manner to that required for SYCL compilation.

Dependency of the higher-level taskassignment module on GPU
API-specific compilation was removed, instead deploying some new
helper functions.

Work-around for RDRAND returning -1 on Ryzen

Due to a bug, RDRAND can always return -1 instead of a random number.
This introduces a work-around to the problem by switching to PRNG in
case the RDRAND returns -1 twice in a row.

Handle gmxapi tmpi parameters better.

Use gmxconfig.json to support some additional testing support.

Configure thread allocation for gmxapi CI jobs more carefully.

Fixes #3710

Let gmxapi installation record the GROMACS library MPI configuration.

Add a `MPI` property to the Gromacs::gmxapi CMake target.

Add "gmx_mpi_type" to gmxconfig.json

Refs #2961

Remove anonymous namespace in ARM SVE header

Caused complaints from clang-tidy.

Change-Id: I8c855fa26849a283a456b1315614cdc60041bbf0

Add tests for setStringEntry

Update GoogleTest to v1.8.1

Now known to work with recent versions of MSVC

Also, require proper language support when using GoogleTest on all
platforms. Populating the INTERFACE_COMPILE_DEFINITIONS with
GTEST_LANG_CXX11 will force GoogleTest to require the compiler to
provide std components like tuple even when compiling GROMACS
source files that include GoogleTest headers.

Fixes #3682

Fix FEP lambda interpolation for reruns

FEP lambda interpolation fix is now also applied when re-running simulations.

Closes #3585

Use workload data structures for GPU halo exchange triggers

Move GPU halo exchange trigger booleans and related conditionals into
workload data structures, and remove unnecessary assertion on GPU
buffer ops being active (since it is now automatically activated when
GPU halo exchange is active).

Partly addresses #3370

arm_sve: fix decr3Hsimd()

Fix a gross typo introduced in gromacs/gromacs@aabf8460e42c1702f38163d4163b6e59f6712737

Update mdrun-performance.rst

docs: add ARM+SVE support to the release notes and SIMD support documentation

hardware: detect ARM SVE architecture at runtime

 - issue a warning if the application was built with NEON simd support
 - check the vector length at runtime is the same than at cmake time,
   and aborts otherwise

cmake: use simd support for ARM+SVE

 - detect when cmake is invoked on an ARM+SVE platform
 - ARM_SVE simd can be forced with -DGMX_SIMD=ARM_SVE
 - the SVE vector length can be forced with -DGMX_SIMD_ARM_SVE_LENGTH=<bits>
   (default is 512)

simd: add support for aarch64+sve (ARM_SVE)

support SVE vectors whose length is fixed at cmake time
e.g. no Vector Length Agnostic (VLA) support.

This is currently a fit for GCC 10 compilers
(via the -msve-vector-bits=<len> option), and will be supported
by LLVM 12 (based) compilers.

ARM_SVE support for GROMACS is contributed by the Research Organization
for Science Information and Technology (RIST).