Make python check if modules are available for checksumming

Prepare branch for 2021.2 point release

Reset DOI strings.
Set new version.
Add release note stub.

GROMACS 2021.2 release

Fix include order

Was missed during previous commit.

Zero modular simulator total energy

Restore pull output to rerun

This was omitted from c52e6838 and is now restored.

Refs #1868
Fixes #4043

Fix compile with IntelLLVM and cmake 3.20

Add known issues to user guide

Fix copyright year

Introduced in d76ab996f96a4a51d7ad949284d056f61d7ca227

Respect umask when creating temporary file

Mention the users forums on the user-guide front page

Added a note + URL pointing to the forums.

Fully define IndexGroupsAndNames

Allow using CPU PME with DD and GPU update

Prohibit SETTLE interactions on atoms with perturbed masses

This has never been implemented, but in 2018.x and older it sometimes
managed not to crash. Now both grompp and mdrun prevent the simulation
from running and suggest an alternative.

Fixes #3959

fix build on F34

Temporarily lift requirement to detect GPUs in CI

Fix incorrect handling of single residue chains

The code for deciding if a molecule is circular would incorrectly assign
single residue chains as cyclic, leading to errors in pdb2gmx and wrong
topologies.

Fixes #4029

Fix buffer overrun when invalid value passed to numPbcDimensions

The code was supposed to print a user-friendly string when an invalid
parameter value was passed, but user-friendly strings are defined only
for valid values.

Caught by gcc-10 diagnostics.

Fix build with gcc-11

More modern implementations of libstdc++ changed std::function so that
it needs all arguments to be complete types.

Fix originally provided by Eliane Briand.

Fixes #3991

Ensure coordinates are copied for dipole moment calculation

Fix Apple OpenCL build and add to CI

Fix compile with Intel oneAPI 2021.2

Fatal error if options are incompatible with modular and legacy schemes

Replaces an assert with a fatal error for the cases in which the user-
chosen options are incompatible with both the modular and the legacy
code path. This should be unnecessary once modular simulator is
feature-complete in 2022, but improves the user experience meanwhile.

Closes #4009

Fix webpage build

Markdown was incorrect in release notes.

Fix grompp position restraint reference check

The check for position restraints and absolute reference always
produced a warning, also only with position restraints.

Fixes #3996

Fix gromos bond types

Apparanrtly those have been incorrect for a while for C and +N in the
[ACE] residue.

Fixes #3995

Prevent creating string from nullptr in plugin loading

Code tried to create a std::string from a GETENV call, that could return
a nullptr and cause a subsequent assertion failure.

Fixes #3055

Fix build for Folding@home

Signed-off-by: Dmitry Moskalchuk <dm@crystax.net>

Fix OpenCL build on OSX

Missing header was observed when building bioconda package. Fix tested
at https://github.com/bioconda/bioconda-recipes/pull/27264

Disable GPU update in the presence of frozen atoms

There is a known bug (Issue #3920) affecting GPU update when frozen
atoms are present. The bug is expected to be resolved in GROMACS 2022.

In GROMACS 2021, we disable the invalid configuration to prevent users
from getting invalid results.

This is a backport of !1241 and !1255.

Refs #3920

Prepare branch for 2021.2 point release

Reset DOI strings.
Set new version.
Add release note stub.

GROMACS 2021.1 release

Set DOI strings.
Set release date.
Updated regtest hash.

Fix copyright check

Something got broken while merging 2020 into 2021.

Record Power9 test issues

Adds entry to known issues for test failures recorded on Power9.

Refs #3747

Correct the dependencies of nblib tests

Fixes #3953

Merge branch release-2020 into merge-2020-into-2021

Resolved Conflicts:
cmake/gmxVersionInfo.cmake
src/gromacs/gmxpreprocess/readir.cpp

GROMACS 2020.6 release

Set DOI strings.
Set release date.
Update regtest hash.

Remove velocity from partially frozen atoms in md-vv

md-vv would add some velocity to the frozen dimensions of partially
frozen atoms during constraining. This did not lead to wrong
trajectories, as the frozen dimensions of the positions are kept fixed
during propagation. The non-zero velocities were, however, reported in
trajectories and final configurations. They might also have lead to
slightly wrong kinetic energies, since the reported kinetic energy is
calculated after the velocities are constrained. All effects are
expected to be relatively small, since they did not accumulate, as the
velocities were regularly reset to zero once per step.

Refs #3849

Disable awh-potential=convolved when using AWH with pull and FEP

The combination of a convolved potential along a pull dimension
with the umbrella potential that is used along the FEP lambda
dimension does not work.

Fixes: #3946.

Various fixes for gmx xpm2ps

Minor fixes for bugs introduced during refactoring, mostly in my
commit 0004e9e8377.

No need to resize to zero on first iteration, which is anyway wrong
for subsequent iterations.

Incorrect regex for matching label strings.

Incorrect logic for title.

Incorrect discard of matrix type string.

Closes #3881

Fix mass perturbation to dH/dlambda

The contribution for perturbed mass was missing in dH/dlambda.
Note that this was present in the foreign energy differences
used for the Bennett acceptance ratio method.

Also updated the incorrect reference data for tests.

Fixes #3943

Fix webpage build

Release notes had invalid syntax that needed fixing.

Fix MiMiC with vsites

This moves the call to the virtual site construction in MiMiC.
The current call happened after virtual
sites are used. This call has been moved to right after the coordinates
are received. The underlying problem is likely to have lead to wrong results when using
MiMiC with virtual sites.

Refs #3866
Fixes #3904

Introduce a check (in grompp) that AWH FEP sampling is OK

Ensure that awh-nstsample is a multiple of nstcalcenergy when
sampling an FEP dimension.

Fixes #3922

Disable cos acceleration for non leap-frog code paths

The cos acceleration is only applied in leap-frog. grompp and mdrun
would, however, happily accept non-zero cos-accel input, and report
viscosity-related quantities without ever applying the acceleration
for all other integrators.

This change adds a check at grompp time (to avoid new tprs with
non-implemented parameter combinations being created), and at
runner time (to catch older tprs). Should probably be backported
to the supported releases.

Refs #3903

Fix range check bug in gmx covar

Range checking was done the wrong way around.

Fixes #3902

Correct docs and add safeguard for non-pulsed electric field

The docs were different from the implementation for the case of sigma =
0. The implementation has been that way for many years (at least since
b3fcdb22), so changing the behavior is dangerous.

Amended the user documentation, and added a check to warn users of
non-obvious legacy behavior.

Closes #3865

Changes from !1119

Use GmxManageMPI variables for gmxapi.

For minimal disruption to the release-2021 infrastructure,
let the `gmxapi` CMake target (libgmxapi) use
`${MPI_COMPILE_FLAGS}` and `${MPI_C_LIBRARIES}`
instead of the `MPI::MPI_*` target(s).

Note: This will conflict with the resolution to #3672.
Conflicts arising in a merge from `release-2021` to `master`
should defer to `master`.

Fixes #3896

Fix gmx_rmpbc_init with InteractionDefinitions

Molecules were not made whole when gmx_rmpbc_init with
InteractionDefinitions. This caused all trajectoryanalysis tools
not to make molecules whole.

Fixes #3900

Fix llvm build in docker container

We still need to be able to rebuild containers if needed.

Fix clang-format

2d567afadf39d215950455d46056745474b850c0 was finalized by applying
suggestion in the GitLab GUI, which did not adhere to clang-format
policy.

Fix range check bug in gmx covar

Range checking was done the wrong way around.

Fixes #3902

Tag images on the branch as release-2021

This makes sure we can change images for master without affecting the
stable branch.

Refs #3716

Ensure GoogleTest builds properly

Some test targets would not build without this.

Closes #3890

Updated logos

Define M_PI when it is not defined

This is a standard work-around (e.g. used in GROMACS) for C++ library
implementations that don't provide POSIX capabilities by default
(e.g. Cygwin).

Closes #3890

Fix refactoring issue

The former code had short-circuit logic that is now restored. That
could only be a problem if multiple patches for the same atom had the
same name, which sounds unlikely. So probably the problem was benign.

Added doxygen and suggested future clean-up.

Refs #2833

Fix handling of tip4p in pdb2gmx

The former code wrote an output configuration file with an extra
spurious 'M' particle, as well as the 'MW'.

Added test coverage, which needs the full output configuration to be
checked. Made that configurable so that we have the option to check
the full configuration only when we want to.

Refs #2833
Fixes #3894

Initialize rollingPruningNumParts in init_plist

Previously, rollingPruningNumParts and rollingPruningPart were not
initialized, which, in the case of an empty domain, caused access
to uninitialized memory. No particular harm was being done, but it
could trigger an assertion in gpu_launch_kernel_pruneonly during
some of the regression tests.

The whole code in the preamble of gpu_launch_kernel_pruneonly is
probably due for refactoring, but since we initialize all other
plist's fields in init_plist, we better initialize these two as well.

Improve DLB recommendation

Do not recommend turning on DLB when it was turned off due to a
condition known to make it unsuitable to use in the run.

Fixes #3879

Fix compiler-version checks for C++17 requirements

175d3bb67f4 didn't update these parts

Refs #3297

Add necessary include

int64_t needs the right header to be defined. Was broken
on Cygwin

Fixes #3890

Update release note on QM/MM deprication

The previous release note made it sound like the ongoing
CP2K interface development is providing code that is
"untested and likely dysfunctional"

This is not the case, it is the best functioning interface
at the moment and while not part of the official GROMACS code
base, has seen more through testing than any other QM/MM
interface.

Improve CUDA codegen flags

- onnly generate PTX for an early and the latest arch (3.5 and 8.0)
- add binary 8.0 and 8.6 targets

Prepare for first 2021 patch release

Reset DOI strings

GROMACS 2021 release

Updated regressiontest hash.
Set doi strings.
Set correct release date.

Fix NB-LIB copyright

Was missing some updates and had a wrongly formatted header.

Fix formatting in random/seed.cpp

This was left over after merging release-2020 into 2021.

Fix failing listed-forces test

Reintroduce CI job descriptions

GitLab does not allow adding custom fields to YAML files, so comments
were used. I tried to make the descriptions grep'able (not for the
wqhole matrix, but at least for individual settings), human-readable,
and possibly machine-parseable at the same time.

SYCL: fix typo in a test and clean-up non-standard-compliant code

Discovered when trying to compile with hipSYCL. Although not an issue
for Intel compiler, better keep things clean.

The change of `write` to `read` in the test code is intended. Not sure
how it worked before, but it should be `read` there.

Also fixed namespace qualifiers, implicit ctors.

Test python 3.9.1

Extends the image-building infrastructure to also include
python 3.9.1 into images.

Fixes #3479

Clarify lambda vector usage with figure in manual

Add a figure that clarifies the effect of different lambda values.

Add new sample script for listed forces

Adds a sample script that demonstrated the use of
listed forces calculator.

Change default Ewald kernel to tabulated on NVIDIA CC 7.0

Partially addressed #3845

Fix default for xpm2gmx tick-mark spacings

Inadvertently broken ages ago in 027ae34187f8

Fixes #3881

Enable grompp to read virtual_site1

In !306, a virtual site with one constructing atom was introduced.
grompp was, however, not updated to understand the new topology entry.
This updates the topology format in grompp and the manual. It also adds
a missing example for virtual site type 2fd to the manual.

Found while investigating #3866, but not directly connected.

Add necessary dependence of sample test on check-nblib

This change adds the argon-forces-integration sample script
as a dependency for check-nblib. Without this, the sample script
is not correctly tested.

Stop installing NB-LIB argon-forces-integration binary

This binary should not be installed alongside gmx. For example, the
GROMACS analysis-tool template in share folder is not installed by
default.

There's value to testing that the sample code compiles, but not
everybody needs to install it.

Use ctest better to run NB-LIB sample code as a test

The return code of the sample binary does what a test needs to do.
There's no need to create issues by shoehorning it into a GoogleTest.

Refs #3821

Update self-documentation in admin/git-pre-commit

Log progress from gmx msd better

Refs #3284

Check availability of compile flags at cmake time

Fixes #3821

Ensures that compile flag can be used before using it. Gives a
message if flag cannot be used.

Rename DefaultAngle to HarmonicAngleType in nblib listed forces

This change renames the type corresponding to harmonic angles
in nblib from DefaultAngle to HarmonicAngleType. This is both
more descriptive, and more similar to other listed forces
types in nblib.

Additionaly, one failing test is disabled. This disabling
is needed so that all tests can pass to allow this MR to
be merged. A subsequent MR fixes the test issues.

MTS release note

Update Dockerfiles for Python subpackages.

Some appropriate adjustments were discovered while
investigating computing environments for an upcoming workshop.

* Bump the base Linux distribution.
* Refine the inline documentation.
* Adjust the package list and build options.

Finalize gmxapi Python package version 0.2.

Disable CUDA textures also on NVIDIA Ampere A100

The same benefits have been shown as those observed with V100.

Partially addresses #3845

Ensure residue name used by pdb2gmx matches rtp name

The default for GLU/GLUH and ASP/ASPH is the unprotonated form. The
help text pdb2gmx specifically states this, and there is no attempt to
use the residue name to infer the protonation.

The old code set the rtp name to the unprotonated form without
changing the residue name read from the configuration file. The
original residue name was then used in the output configuration and
topology file. That name indicated the wrong protonation if the user
input tried to specify the protonated form via the residue name. Now
it changes the residue name to match the rtp name.

This has been surprising, so whenever pdb2gmx implements its default by
changing the residue name, it now reports that.

The same problem occurs when using pdb2gmx -asp if the input
configuration had the name of the protonated form and the interactive
choice was for the unprotonated form. However, in that case there is
no need to inform the user that the input residue naming is being
overridden. Tested manually.

Updated the tests to handle this case.

Added some release notes, Doxygen, added some comments, and updated some code style
so the review is easier.

Fixes #2480

Keep the number of tMPI ranks consistent with the number of GPUs

When the number of atoms in a system is small, and the automatic resource
assignment is used (i.e., a user just runs gmx mdrun), the number of ranks
chosen by get_nthreads_mpi might be incompatible with the expectations of
GpuTaskAssignmentsBuilder, namely that the number of ranks must be
divisible by the number of threads.

If the user did not supply the -ntmpi value, and we have to limit the
number of ranks due to small system size, we round it down down to the
nearest value divisible by the number of GPUs to use (or 1, whichever is
greater).

Fixes #3874

Suggest a workaround for pulling with -deffnm

Also fixed use of settings, use settings to do the line wrapping,
and wrote some newlines to make the output more readable.

Refs #3875
Fixes #3442

Use correct python interpreter cmake check

Still needed to complete address checksumming issue.

Fixes #3862

Describe the configured precision correctly for mdrun

We adopted the build configuration naming scheme for GMX_DOUBLE
"mixed" vs "double" some years ago so that people knew we don't reduce
forces in mdrun solely in single. This change improves consistency in
this regard in the cases that are important to users, ie. log files
and messages about checkpoint restarts.

Various file-reading tools still refer to "single" in contexts where
they are reading floats, which is fine.

NBLIB: Remove preprocessor macros

Macros used to implement part of the listed forces calculation have been
removed and replaced with a pure C++ template implementation.

Also addresses review comments not fully resolved from previous merge
requests.

Fix TPR handling for older versions.

Reading in a newer TPR file in a pre-2021 version would fail hard with
symtab errors due to us forgetting to increment the tpr generation when
adding the VSite1 type to ftupd.

This fixes the omission an makes the tpr generation an enum similar to
the tpr version.

Fixes #3867

Fix checksumming code

Recent additions to the code to avoid errors with certain IDEs
caused issues by never trying to validate the checksums.

Fixed by properly passing the necessary variables to the script.

Fixes #3862

Fix PaddedVector move constructor

This could leave the moved-from vector in a state unfit to destruct.

Expanded test coverage, including improving the tests and their
infrastructure, so I could understand my own code.

Fixes #2832

Report hwloc 1.x deprecation only when found

Refs #3818

Change default MTS force group selection

Because of instabilities of aliphatic protons with the Amber
force fields, the default force group selection for multiple
time stepping has been changed to include longrange-nonbonded only.

Refs #3804