Rename gmx Variant to Any

Aligns much better with the C++17 naming given that gmx::Any has
similar functionality as std::any and is different from std::variant.

Change-Id: Id81f402c91197a62ce8ae6212b863aabd9952f6f

Multidimensional data in canonical layout.

Introduces a multidimensional array that holds its own data and makes it
accessible via the canonical right-aligned layout for indexing the data.

refs: #2282

Change-Id: I883cdb6a41d7277669e100320e230904856d1318

Introduce string comparison function

Added function to perform case insensitive string
comparison on std::string as input. Used some places in preprocessing as
showcases for the new function.

Change-Id: Ie128949883c05d0e7f951687bb4d51eca1d6f9d2

Turn SystemAtomIterator into proper iterator

Enables range based for loop. Also renamed to AtomIterator.

Change-Id: I87e0ef50c4e0899a8954d584d5200bb6f5c8dd29

Move QMMM charge setting to grompp

Also made sure that the const gmx_mtop_t does not get changed during
QMMM initialization.

Change-Id: I9bec4bbdb22ea6043019e887f8dbe44e7512ced5

Add utility method to NbnxnPairlistGpu

Change-Id: Ia862c8f719649d1e409f3c433a87b438d248aead

Remove now usused GPU alloc/free functions

Change-Id: Ifbb424162dd642ecca662ac6a5cb476c24649f0f

Convert NbnxnPairlistGpu to C++

Converted all arrays in NbnxnPairlistGpu to std::vector. There is now
a small initialization overhead when merging lists over threads.
We should recover this by using default initialization.
This change is only refactoring.

Change-Id: Ia811ec1b09ffb9e35ba1a8cf2ef0e64d4006898c

Remove init_md and improve init_em

These setup functions are adding more complexity in object creation
than they save in avoiding duplication.

Made dedicated simulated annealing setup function. Made dedicated
function for asking for coupling algorithm citations.

Change-Id: Icb3250bf481d430fb76216ef2ed2aec640eaa9a0

Clean up initialize_lambdas

With a little internal cleanup, the calling logic could be made much
simpler, e.g. as lam0 was always provided. Also improved const
correctness and used const inputrec as reference.

Change-Id: I255842b4d0c3cd2c8c648d3ebedc35013992118e

Convert gmx_update_t to C++

gmx_update_t replaced with Update class with pImpled
implementation class

Fixes an end of mdrun leak

Put Update on the stack in mdrun

Moved Update construction out of init_md

Removed unused deform parameters

Change-Id: I1fc98ac1ab7630461a75a8aee1a4af07afa58794

Convert nbnxn_atomdata_t to C++

Changed all manually managed pointer to std::vector.
Split of a Params and a SimdMasks struct.
Changed some data members to be private, more to be done.

This change is ony refactoring, no functional changes.

Note: minor, negligible performance impact of the nbnxn gridding
due to (unnecessary) initialization of std::vector during resize().

Change-Id: I9c70a1f8f272c80a7cf335fcbd867bd79c4102a2

Refactor ResidueTypes

Changed datastructures to C++.
Replaced raw pointers with std::vector and std::string.
Removed unused function in residuetypes.h.

Change-Id: Idb4a5a879545a5de26b13bb8b484cd3debd6fba2

Add tests for gmx mindist

Freed up some memory in gmx_mindist

Changed some static variables to normal variables, as
their values were propagating between tests and messing
with the options

Change-Id: Ideb0341659ad2d8a66769e671e1fafadd6ea8d02

Change one gmx_mtop_t atom loop to C++

Changed C style struct to C++ class.
Preparation for modernizing atoms datastructure.

Removed a useless gmxassert.h

Refs #2833

Change-Id: I22cfa27bfefc8469b4100a9fef8c11da4d304657

Move non-analysis tools from gmxana to gmxpreprocess

Renamed genpr to genrestr to align with actual gmx <tool> call

refs #2727

Change-Id: I83a1dc6b39915372c4178768354d334c7e911ae2

Remove ctest section called simple

Now that the regressiontests no longer has such a category, we should
not have a ctest section for it.

Refs #1587

Change-Id: I6ea4fea10e01079bf9779b4127faa3f23a8d81d5

Remove .travis.yml Travis-CI config file.

Fixes #2836

Change-Id: Id413c51596dddb230c4b41f4a66673da21322543

Change ResidueTypes to class

Changes implementation to class with private implementation pointer.

Change-Id: Ia623a23e32ca95a00460c536e2868106b32ad7f9

Allow multiple coordinate sets in listed_forces test.

Part of #2795

Change-Id: Idb1a0ec4e8c304d2f2d865f6feac5d026b1f2393

Moved one regressiontest to core gromacs.

Added an md-vv test one.

Part of #2795

Change-Id: Icd33655abca39c47b6735f2d3a1b185e7eff2edb

Remove several unnecessary things

More modern cmake requirements mean we don't need to
include some files.

Some TODO comments cannot be addressed in the forecast manner

Simplified some code

Refs #2505, #2831

Change-Id: I3593a072da0ece9b993c7f531ae43fd9fff4afc2

Rename HostVector to PaddedHostVector

Also renamed HostStdVector to HostVector. This change is done because
we now need the unpadded type more often and this naming is more
consistent.
This change is only renaming, except for gmx_pme_pp.x which is now
without padding as it remained of type HostVector.

Change-Id: If3ba78554dd1ad7ed93d286ced343986690096c1

Reverted standard ExternalProject for FFTW download

Now that our cmake is modern enough, we can use the
simpler code again.

This partly reverts commit dc75f6f.

Change-Id: Ifc1800beba88fc342ac7b8490a51610a035d60c8

Require cmake 3.9.6

Allows to use modern OpenMP support. The change will permit further
simplifications and modernization, particularly for CUDA.

Also bump release matrices to conform to new requirements.

Fixes #2505

Change-Id: Ibe92639ac4a0bc9ac615826637aeb6e86af0c6d4

Remove raw pointers in index handling

Change-Id: I60f841e12e99bd0bd61b4dec176d24f5d2803f1a

Fix tiny leak in pleasecite.cpp

Change-Id: Iee2846d42a8b843c2e70de2b7f4e33e889fad90a

Remove ctest section called kernel

Now that the regressiontests no longer has such a category, we should
not have a ctest section for it.

Refs #1587
Change-Id: I9871e32dfbde329ca4eceb718a94a7c8a418282a

Partial conversion of gmx msd to std::vector

Changed raw arrays in the primary struct to vector,
with the exception of Matrix - an STL friendly version
of this is still in the gerrit pipeline

refs #2368

Change-Id: Ic41e6a1f78d53c2d5134e5831536a714b0a38a5b

Migrate TPI testing to Verlet scheme

For now, this also disables TPI testing, since TPI does not yet
support the Verlet scheme. If that gets fixed before this change gets
incorporated, the test should not be disabled.

Refs #2391

Change-Id: I83483bd23a03e9175571f2194dae0df96960e6c7

Refactor AtomProperties into C++

Replaced raw pointers with vectors.

Change-Id: Ib1bdfcda9b618a70b5ce06beae1d3e9240e59ef8

MSD tests for the -mol option.

Had to free some memory as well to make tests pass.
Added basic code for running grompp.

Renamed spc5 files in simulationdatabase that are used
in src/programs/mdrun/tests to tip3p5 since they were
in fact using tip3p and in this manner a conflict with
the gmx_msd tests is avoided.

TODO: re-use the grompp code in moduletest.cpp
from src/programs/mdrun/tests

Part of #2815

Change-Id: I5d5d33f431f1d3089ebaef54b6388348d47ce6e2

Improve use of gmxpreprocess headers

Less use of typedef struct so that we can have more use of forward
declarations of types.

Less inclusion of headers from headers

Updated stdio.h to cstdio

Localized definition of t_nbparam to the single file it needs to be
in.

Change-Id: I92d2d4e1a9a1bc8062627af45dc606903254803c

Fix small leak in constraints

Change-Id: I68370a3cec7d39846c26c46f293fd8855540252d

Add grompp check for usage of "define" field in mdp

Users can misspell the strings specified with -D in the topology. This  now
check that every -D field has a corresponding #ifdef and/or #ifndef and/or
C macro-style text replacement in the topology.

Fixed one unit test with unnecessary define field

refs #1975

Change-Id: Ie6329b234a60dde8efc34fb788e6296f241651ed

Make AtomProperties class with Impl

Moved the atomprop structure to a class with the underlying arrays
implementation detail. Changed names to be more descriptive. Changed
functions to be class methods where appropriate.

Change-Id: Iffee0635008567735798d0ad5ac560d0cb1e582a

Use enum class for grompp directives

Now the enum class can be forward declared in header files, so we
lower compilation coupling in a few places. Also moved the enum
definition to a less generic header file, to help get rid of
grompp-impl.h file completely.

Made use of new enumeration helpers. Added a test so that the
enumeration can't be extended without extending the matching name array.

Removed commented code for d_blocktype, which hasn't existed for ages.

Change-Id: If3fdc87f87f95f1a5ee61ae2f9f22218105a49a5

Add helper functionality for safer enumerations

Also unit tests.

Based on the public-domain code from Guilherme R. Lampert, found on
GitHub at https://github.com/glampert/enum_helpers

Change-Id: I344184fc1852efa9d22a15800e7fb1d6c876aef0

Added low-level tests for improper dihedrals.

Also first try at implementing tests of the free
energy calculations.

Part of #2034

Change-Id: Ie8f244059fcf914d860f57e5f66dc76997904638

Split nbnxn_atomdata_init()

Extracted the parameter initialization from nbnxn_atomdata_init()
in preparation of extracting the parameters from the struct.
This change is only code motion.

Change-Id: I0cf2dd6e54406f095b7568c8dd92b31d0bc58f74

Change grid pointers in nbnxn search to references

While modifying the makeClusterList function arguments,
also unified the diagonal exclusion handling so the logic
is in one place instead of 10.

Change-Id: Ia35d56540968843e10f1e9d43f13a8b116b7b759

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

Split nbnxn_list_work_t and change to C++

Split the nbnxn pairlist struct into a CPU and GPU version.
Change most pointers to std::vector. The remaining pointer will be
converted when DefaultInitializationAllocator is available and
NbnxnPairlistGpu is converted to C++.

Change-Id: Idd4c89fc81eef58d78d2431a39b9b547eaf615a2

Fix string handling in vmdio

Found another instance of string handling issues reported by gcc-8.

Change-Id: I4d3a63b616e9e327bc2ac199c9c16f379618447f

Add mtop comparison function

Added a function to directly compare gmx_mtop_t datastructures and not
go through the conversion to t_topology first when comparing tpr files.

Removed the old function.

Changed some const pointers to const references.

Refs #1862

Change-Id: I3d8c4a1274dee221231b2d4bf2719717c8a6379d

Use std::vector in NbnxnPairlistCpu

All pointers in NbnxnPairlistCpu have been replaced by std::vector.
This change is only refactoring. The only, local, functionality change
is that during list creation and entry is added to the later and later
removed when empty instead of operating on an entry that is located
one beyond the list size.

Change-Id: I984e879d1f2fa52d74aafc5c4da09c7eefbb99fb

Fix eioNames

These strings must match the enumeration values

Change-Id: I25e87c2e889c69ee16383b866ed78dcca0c8934c

Fix uncrustify complaining about files

Change-Id: Id536a42c2f5cf043a48baa5ee2d7822b48353e27

Clean up thread teardown

Struct freeing had been incomplete

Change-Id: If48f495f64bf880714b26241aa5571f5d487521b

Added DefaultInitializationAllocator

Added an allocator that can be used to default initialize elements
of a std::vector on resize(). This is useful to avoid initialization
in performance critical code.

Change-Id: I65bd52a760c68c73555e8bb9e017de353a6e9a81

Clean up PME load balancing struct

Changed a c array to vector and removed associated size tracker

Deleted struct when done

Change-Id: I50db40f43c41e36c62f47acd91ced70911591a7e

Reuse Sphinx environment again

Enabled the reuse of the sphinx environment again.
Fixed issue with build order for webpage and manual, and fixed minor
link error in user-guide.

Change-Id: I12c7fa1c2e93c3bcb92db85ba526c8cd65dd6339

Clean up ekind struct

Changed to unique_ptr in mdrun, rerun, mimic

Changed pointer arrays to vector where possible

Used ArrayRef to refer to vectors in functions

Freed remaining memory leaks in ekind destructor

Change-Id: Ida1ab594334009a9fe22f4bd8d5bc8d9050811e3

Finish removing group-scheme all-vs-all support

These kernels haven't been callable since before GROMACS 4.6

No release notes entry as no functionality is actually changed with
this commit.

Fixes #1095

Change-Id: I3de3b9bbabaafae70fee4e9845880c973e8dc352

Convert t_vcm to C++, plugging a memory leak

Change init function to constructor

Extract COM log file writing from init to a function

Make do_md owner of t_vcm with unique_ptr

Move initialization of t_vcm out of init_md

Change pointer arrays to vectors where possible. Where not
possible, we now free dynamically allocated resources in destructor.

Change-Id: I711a8d81ec0343969dcb437d9a3b8a474d291e87

Split nbnxn pairlist types for CPU and GPU

Split nbnxn_pairlist_t into NbnxnPairlistCpu and NbnxnPairlistGpu.
Now all members are used in each struct in the respective code paths.
Templated make_nbnxn_pairlist_part on pairlist type.
This change is only refactoring, except for changing an assert
to a release assert.

Note that currently the two list types have some members in common,
but most of those will dissappear in followup changes.

Change-Id: Ic53585066874c4a42539a1b1bc68b756dda3f19e

Replace NBNXN_CPU_CLUSTER_I_SIZE by c_nbnxnCpuIClusterSize

Change-Id: Id144a1d6bc28f753a2eca055b4f24a1e4239cd2e

Change gmx_localtop_t to C++

Changes the localtop topology structure to C++.

Cases where the object could be allocated on the stack have
been changed in that way. In other places, unique_ptr is now
used for the allocation.

Changed callers that returned a pointer to a new gmx_localtop_t
to instead take a pointer to the datastructure that will be
populated.

gmx_localtop_t is by default managing its own memory, but can be changed
to not do this. This is needed for the domain decomposition as it is not
expected to free memory owned by mtop there.

This is part of the larger aim of modernizing the topology
datastructures to C++.

Changed const pointers to const references where encountered during the
change.

Change-Id: I619533f5dc332332f1652afb24266bc2dae67d4c

Fix clang 6 warning

Change-Id: If90d02a5eb93abf2b687f5449f4201138da17ab0

Free topology in non-DD simulations

Followup to commit 0926c8a6

Without DD, a number of fields in the localtop are dynamically
allocated and not freed, but functionality existed to free them
that hadn't been called.

Change-Id: I82b8d08234722dfd8d8d3f948512458ee105c5ad

Merge branch release-2019

Change-Id: I71d9bc751e14f821392f802ee9222b864f1e69b6

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

Moved generic simulationdatabase code to testutils.

Change-Id: Ib10473efd727d9eb7e296a7d75cdb2a28ad31cce

Free more memory in constraints cleanup

Plug several end-of-MD memory leaks

Change-Id: I54c73723b0b4618eb3747be36ae848fcaa015551

Moved input files for tests to simulation database.

Removed three duplicate files.

Change-Id: I750ce3875d11b5ecd098c58288df9d33c926432f

Implemented native normal mode analysis tests.

Moved the normal mode analysis tests from the regression
test set to core gromacs.

In order to do so the tests were converted to use the
Verlet scheme which leads to minor changes in the eigenvalues
produced by the normal modes analysis.

Part of #2771

Change-Id: Ice2e4423d8f48f1656aaa296e9207fda3bc4d233

Change t_extmass pointers to std::vector

Using std::vector in t_extmass fixes a leak in do_md.

Used arrayRefs to view arrays in NHC_trotter

Refs #2693

Change-Id: I6bd84952fb7a470879ddd665183680c865e22fc2

Convert gmx_stochd_t to C++

Changed raw arrays to std::vector

Moved init functionality into constructor

Made owning gmx_update_t use a unique_ptr

Changed functions using struct to take constant references

Change-Id: I3664d9cc2b7e89eba57ad36a89e9c44b7895a7ef

Use std::swap in LINCS

Change-Id: I1604183ec39cd4f4ff6fdc7b6aecd90dd5efb02e

Document OpenCL timer issue.

Refs #2689

Change-Id: I03964cc239aa423713793f5bd0e38d8afe19b0da

Use AtomPair for LINCS indexing

Cleaned up the LINCS atom indexing by adding an AtomPair struct.
Changes name of atom list from bla to atoms.
Also added more variable scope localization.

Change-Id: If665864dc40d4bb039b4806b4a54fe3aeebd98fc

The tests for LINCS and SHAKE constraints.

The tests for LINCS are first introduced,
SHAKE tests are migrated here from a separate
file.

The tests are performed on simple systems of two
to four bonds as well as on the peptide of three
amino acids. The tests ensure that the final length
of each constrain is equal to the target length.
For the peptide tests with HBonds and AllBonds
constrained, there is an additional check that
the final coordinates of all atoms correspond to the
reference set of values.

Free energy evaluation, virial and velocity constraints
are not yet tested.

Change-Id: Ic3a5c73a7e3223c0b7aafde9a0947e89e611f7b8

Use arrayref in LINCS

All pointers have been replaced by gmx::ArrayRef, except for those
uses in SIMD code. Also made all variables scope local and replaced
const pointers by const references.

Change-Id: Ia09c51a1035991034dbaa2cc99a90d1316f3521e

Use std::vector for trotter_seq

Fixes an mdrun leak as well

Change-Id: Ib4c708839cc617353b9b038496f10e1b623e4db7

Make all thread-mpi threads release cr structure

done_commrec had only been called on master thread, leading to
potential leaks

Change-Id: I03215880e9ded9c18dc0642357889f9e469f2a4f

Remove unused function declarations in update.h

These were flagged by Pascal as unused. According to
git blame, the last time these declarations were touched
was in 2013

Change-Id: Ic52e8460d2e3867e6c2ddd2aded034501470feff

Fix small leaks in do_md cleanup

Change-Id: Ia9a8597e07ab0c45320bfc1d036a99d93d6443d9

mdspan - basic_mdspan and mdspan declaration

basic_mdspan provides the core functionality for multidimensional array
indexing by combining multidimensional index evaluation, and memory
access.

mdspan is defined as basic_mdspan with wrapped indices, basic_accessor
policy and right-aligned memory layout.

Change-Id: I3eacb734e35a977387c5f023afe636f78ee64eac

Use label to select doxygen version

Change-Id: Ic5276e846867e1dd77250500dcb8693946258e0c

Fix mdrun -nb GPU on non-gpu builds

Added function to check if build supports GPU for nonbonded.

Fixes #2812

Change-Id: I7f907d402dcd7c9f8964d42412125c23c0615909

Revert "Removed t_topology from gmx msd"

This reverts commit b9e0922af7eccbb4b9110dd0ea99cdac0244a27a.

See #2815

Change-Id: Ie0ae90febf1e170b2c1743ef63b36a567fdabff4

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

Improve nbnxn cjFromCi() function

When the nbnxn j-cluster size is smaller than the i-cluster size,
a j-subcluster index is needed. This is now added to the cjFromCi()
function instead of handling it in multiple places in the code.

Change-Id: Ia527938e5b6b7bb73ee42f907ca979bca417e89c

Free global_stat at end of do_md

Freeing function existed but hadn't been called. Fixes
small leak

Change-Id: I1ee94ffc345beb0089e6aaa070bdcb0371728311

Call wallcycle counter cleanup function

Cleans leak from unfreed wallcycle at end of mdrunner

Change-Id: I18c9a4eb961c1480230dda98c02f75e3796aa3b4

Fix leak in legacymdrunoptions

Free gmx_output_env_t in class destructor

Change-Id: I4eb6520ac56a9469c2949893888bcc2db21b647b

Fix small leak in forcerec

Change-Id: I09890bffdd88eaa5d691bd3584735787e2c626ad

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

mdspan - basic accessor policy

Executes the canonical memory access, given a linear index, where memory
index positions from an intial pointer is adressed.

Change-Id: Ia44ccf78e8c9d1604220ebb1636099ebae48cc4a

mdspan - mapping for right layout

Introduces a mapping from multdimensional integer space [0...N0) x .. x
[0..Nm) to one-dimensional integers N. In the mdspan context, this will
be used in a later patch to evaluate the memory offset to address
elements in multdimensional arrays.

The layout_right for mdspan, indexes multidimensional arrays with the
fastest changing dimension last, i.e., C-style, row-major for
two-dimensional arrays.

Change-Id: I0f9950bd4a40543c2cad6fe5b2bd668bb42d6784

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