Merge branch release-2020

Change-Id: I72d135ce8e774d1ff70b66d86cac22eed864425e

Fix building on Solaris with GCC

GROMACS now compiles on Solaris x86, specifically illumos distribution
openindiana. GCC complained about a missing sqrt() variant which was
addressed with static_cast and linker complained about missing
libsocket which was addressed with SunOS-specific entry in
target_link_libraries.

Refs #3050

Change-Id: Ic14a9327fa353270ef0e787b4d2357e86e71da53

Add D2H copies for the checkpointing

If the update is offloaded, the current coordinates and velocities
are stored on the device and have to be copied for the checkpointing.

Change-Id: I391bb83e1c70a17c1679f479234a157ce606a908

Move the copy of the velocities for the output closer to the output

The D2H copy of velocities is split into two calls, one of which is
moved closer to the output, where it is consumed. This is in preparation
to creation a unified method to copy all data for the outuput when
it is needed.

Change-Id: I4b81aa95e2c0763bb3ebb4a7d8b18611765c54de

Quiet pdb2gmx and use gmx_fatal

Removed stderr prints for every atom and residue type read.
Changed warning for incorrect atomtype line to a fatal error.

Change-Id: I657aedda04dc6b5a97447a829a1438941cd124db

Merge 'origin/release-2019' into release-2020

Resolved Conflicts:
docs/release-notes/2019/2019.5.rst
src/gromacs/domdec/domdec_topology.cpp
src/gromacs/fileio/groio.cpp

Change-Id: Icd9d3bfee7a2ba524057791f4ee0fcf8db13797f

Move pmePpCommGpu reset outside do_md

Some tests (at least the transformAtoB freeenergy test) were not
previously executing this code block to explicitly destroy the PME-PP
GPU object, causing a crash when the smart pointer is automatically
destroyed later after the GPU context is no longer available.

Change-Id: I107832900d2230a926e00744f913c76e998eacf6

Remove stub content from gmxapi docs.

This change removes or deactivates incomplete documentation in advance
of the GROMACS 2020 release candidate.

Change-Id: Ibc0e9714b95e225da4dac0632b87b4fe048c7432

Quiet uninitialized variable warning with clang 9

This warning about thread being uninitialized is a false positive, but
the fix implements a good practice anyway.

Change-Id: I7045bb9a69155b2546c5ed2c3d352f3d1a7b8e53

Updated release notes for CODATA update

Was missing in 536052b4c4

Change-Id: I22fbbb3a8e11ab423b0e7e77e61b2098f4e5e6c6

Fix bonded atom communication performance

The filtering of atoms to communicate for bonded interactions that
are beyond the non-bonded cut-off was effectively missing, because
the home atom indices were not set. This lead to many more atoms
being communicated.

Change-Id: I4bd5b9b561a3077e055186f312939221dba6cefa

Fix icc-19 warning in nightly matrix

The nessesity of having the default return statement after the
if-else constructions depended on the #ifdef statement. As the result,
the compiler may or may not require having the default return depending
on the definition of the GMX_LIB_MPI macros. This change moves one of
the conditional return statements outside the #ifdef construction, making
the default return statement irrelevant unconditionally of the macros
definition.

Change-Id: I1da1fe841b799f716db74fc67a8fb633af8f95d0

Fix intermolecular interactions with DD

The links for atoms with intermolecular interactions would use
incorrect atom indices. This meant that mdrun could exit with
a missing interactions errors when using domain decompostion
with intermolecular interactions at distance larger than the cutoff.

Fixes #3204

Change-Id: I0c78810204f116f028b18c83bc6b51859ed7245a

Trigger ocl_nbnxm_kernels target with clang-tidy

Target only compiles object files for compiler warnings checks.
Also renamed target.

Refs #2661

Change-Id: Iffe5a2fa7d34d6bc4ff2081c3210191141ddcaf7

Remove extraneous file.

This change removes an irrelevant .gitattributes file that made its way in
to docs/gmxapi.

Change-Id: I444a12f4adaa74c19ec910707f8a04982b1d8f21

Add transitional links for online gmxapi Python package reference.

* Update and clarify pythonreference stub for when Python package was
  not available.
* Note related Redmine reference.
* Remove `python-procedural` label, which had lost meaning and which
  could cause awkward repositioning for the pythonreference stub with
  no section heading to follow the label.

Refs #2985

Change-Id: If81ba6500ce078fe4fc94bf37285324ec5702b1b

Improve gmxapi Dockerfiles.

* Update gromacs-dependencies to use ubuntu:bionic and standard cmake package.
* Use more default CMake config in gromacs image.
* Reorganize ci.dockerfile for more effective Docker build caching.
* Reorganize docs.dockerfile for more effective Docker build caching.

Change-Id: Ia2858f234d3a4a104fc1c79ce8fb28106c196bd4

Fix clang-tidy 8 warnings in OpenCL nbnxm kernels

Since the bump from v7 to 8 new warnings need to be dealt with.

Change-Id: I392308a01087797dcbf3522df53c7fbd7f1fa31a

Relaxed listed forces test tolerances

Different compilers on different hardware generate different FP
instructions, which we need to tolerate.

Refs #3205

Change-Id: I965cecd82593dd7a0dd9e34d69937d06cd60735c

Stop testing that hwloc cache-size detection works properly

This was never a unit test of whether GROMACS HardwareTopology can
detect cache line size, because it requires both that hwloc works
correctly on the execution hardware, and that GROMACS code uses its
results correctly. So we should stop running such tests.

Refs #3205

Change-Id: I4d13e39620335b235f9969e5e09299fb9b41b1a0

Replace blocking with non-blocking receive in GPU PME coordinate receiver

Replaces MPI_Recv with MPI_Irecv in original coordinate receiver
method, and adds associated method containing MPI_Waitall which is
called to wait on data completion across all PP ranks.

Implements part of #3158

Change-Id: Ifd152973e4d9a4da53c0541e591b41d29be173bb

Removing code duplications in StatePropagatorDataGpu

The assertions on the correct locality and existence of the
CommandStream are moved into the general copy functions, instead
of duplications in each specific case.

Change-Id: I2a239ca8e32538356b544918ed8545229d7935f3

Fuse two adjacent neighbor search branches in do_force

Change-Id: I8f81451fbce86f1bd26388ed2348112363bc3bbf

Remove qm dependence on forcerec in do_force_lowlevel

Also cleaned up some initialization.

Change-Id: Iccc5e80ace52409d734089714c49302c2f0fb994

Simplify t_forcerec destruction

Destruction of t_forcerec was, without need, done in two steps with
complicated dependencies using the functions free_gpu_resources()
and done_forcerec().
Now only the destructor is used. To make this work, cginfo_mb and
nbfp in t_forcerec needed to be converted to std::vector.

Change-Id: I836bcdbd52b03834d4f2661475247fc56b907518

Remove useGpuNonbonded from launchGpuEndOfStepTasks function signature

Change-Id: Ic2418a6db1640474409a8428f55e3ba035d98b6c

Fix formatting error

Change-Id: I60d50edfc050eb4b7015d4bf6dab3c8c279473e3

Add build to run clang-format update on Jenkins

Change-Id: Ie0a9cf442b172e9e96d786d01dd381e557e43e73

Create clang-tidy cmake option

This option checks that clang-tidy will work and allows clang-tidy
to be set using the libcurses gui.

Change-Id: I6660a1d72dafa4328974bd3fc557fff8ec7d6b7e

Updated physical constants to CODATA 2018

Only minor changes, but we should stay current.

Updated reference data and reset some test tolerances.

Change-Id: Ia2d1007f6a62d8483c2b9f11938d8f2763584de5

Use same matrix for Parrinello-Rahman and Berendsen coordinates scaling

Currently, Parrinello-Rahman uses the matrix created in the md.cpp,
whereas it is created when needed internally for the Berendsen.
This commit renames the matrix and make use of it in both barostats.

Change-Id: I66e010a1ed7efbc93c8a2240ccb7b9e174fd7e45

Change version for master

Also adds dummy documentation and sets the regressiontest label back to
master from release-2020.

Change-Id: Ib2186f944ecebdcb3910d240a8e6446eec85fb5d

Fix type in clang-format.sh help text

The correct git hook does not contain an underscore, as is noted in the documentation
also listed in the help text.

Change-Id: I8d8d4374fd9be39291ce34324710cadfcf0c3040

Indicate which versions are no longer supported

Changed top level page for release notes to show which versions are no
longer maintained.

Change-Id: I607576051323fe1e20a27a52cdc7ad84926a6b1c

Achieve gmxapi fr15.

gmxapi.mdrun was missing the described 'parameters' output,
but fr15 was essentially met by the addition of modify_input.

Change-Id: I9e698a046a2717e69af3076c80fabc8ccb85ee12

Updates to gmxapi FR15 acceptance test.

* Let the test be runnable both with and without MPI.
* Improve the logging configuration.
* Update the test fixtures.
* Change the tested parameter edit to one that can be safely modified
  by directly editing the inputrec.

Change-Id: I7847bc47e3e244e82f6fd0d5471a097cdeecfbd5

Update notes and tests regarding gmxapi acceptance tests.

* Add notes on gmxapi functional requirements to gmxapi.version module.
* Update and acknowledge FR7 passing.
* Note a missing dependency in FR8.
* Clarify FR2 is superseded by FR3.

Change-Id: Ia633c02bd09e729aa68bf4a3d28102e991aeb7e9

Achieve gmxapi fr15.

gmxapi.mdrun was missing the described 'parameters' output,
but fr15 was essentially met by the addition of modify_input.

Change-Id: I9e698a046a2717e69af3076c80fabc8ccb85ee12

Updates to gmxapi FR15 acceptance test.

* Let the test be runnable both with and without MPI.
* Improve the logging configuration.
* Update the test fixtures.
* Change the tested parameter edit to one that can be safely modified
  by directly editing the inputrec.

Change-Id: I7847bc47e3e244e82f6fd0d5471a097cdeecfbd5

Update notes and tests regarding gmxapi acceptance tests.

* Add notes on gmxapi functional requirements to gmxapi.version module.
* Update and acknowledge FR7 passing.
* Note a missing dependency in FR8.
* Clarify FR2 is superseded by FR3.

Change-Id: Ia633c02bd09e729aa68bf4a3d28102e991aeb7e9

Modernize naming in GPU buffer ops kernels

Adresses #3022

Change-Id: I367b62e0f3312270c1d543675fab81233b4d1b86

Fix mdp parameter handling in mdrun tests

Some mdp options that we intended to be set were in fact not being set.
In the two cases where mdp options were not in fact being set the default
option was desired, so this patch does not change any behavior. A note is
added to the mdp options handling code. A better long term solution might
look like popping options off the parameter map and throw if there are
options left after all defaults have been printed. This however may not
be worth the effort as the mdp options handling could change significantly
in the short term.

Change-Id: Ied6580683c91938e577861be43841e7dc3dcd8cd

Fix mdp parameter handling in mdrun tests

Some mdp options that we intended to be set were in fact not being set.
In the two cases where mdp options were not in fact being set the default
option was desired, so this patch does not change any behavior. A note is
added to the mdp options handling code. A better long term solution might
look like popping options off the parameter map and throw if there are
options left after all defaults have been printed. This however may not
be worth the effort as the mdp options handling could change significantly
in the short term.

Change-Id: Ied6580683c91938e577861be43841e7dc3dcd8cd

Fix 2 broken NOLINT's from clang-format change

Also made the clang format help text more useful and corrected an
incorrect documentation suggestion.

Change-Id: Ibd7706b3ea1a6adc2ab459fac818e093b64dac10

Fix 2 broken NOLINT's from clang-format change

Also made the clang format help text more useful and corrected an
incorrect documentation suggestion.

Change-Id: Ibd7706b3ea1a6adc2ab459fac818e093b64dac10

Fix bug introduced by clang-format reformat.

In the post-beta2 application of clang-format, an extra closing brace
was inserted at the end of an assignment of a multi-line lambda. The
extra closing brace prematurely ended an `if` block, causing compiler
errors through the rest of the file. Simply reverting the formatting
of this section of the file does not seem to retrigger the reformatting
error.

Change-Id: I3ae83789337bb60284aeaad15eec36eb99f33708

Fix bug introduced by clang-format reformat.

In the post-beta2 application of clang-format, an extra closing brace
was inserted at the end of an assignment of a multi-line lambda. The
extra closing brace prematurely ended an `if` block, causing compiler
errors through the rest of the file. Simply reverting the formatting
of this section of the file does not seem to retrigger the reformatting
error.

Change-Id: I3ae83789337bb60284aeaad15eec36eb99f33708

Apply clang-format to source tree

Also change default of reformat-all.sh to use clang-format.

Had to also made changes for clang-tidy to pass.

Clang format is set as the default for the pre-commit hook, with
uncrustify disabled.

Small changes to .clang-format that should prevent unpopular formatting
of constructor elements and function arguments.

Also set BreakBeforeBinaryOperators = NonAssignment, so that some code
formatting stays closer to previous uncrustify style.

Change-Id: Ic2fbfa21bfc27392ec4c9ebe701291ee59f96e1d

Fix .gro large box writing

Contrary to the format specification in the manual, the box components
in the .gro file were not separated by whitespace when components
(except for the first one) were >= 1000 or <= -100. Now a space is
always printed. This might not match the original GROMOS format,
but most codes reading .gro file assume space separation.
Note formatting of boxes that did have spacing is not changed.

Fixes #3176

Change-Id: I8cfcde98b46550b16b9f6bc299dc0b67454b2437

Stochastic dynamics - document that nsttcouple is ignored

Mention that nsttcouple plays no role for the stochastic dynamics
integrator.

Change-Id: I4ea40ddd0fa6bb812147758b693c8009f51838c9

Deprecated sc-r-power=48

Change-Id: I2e728228432498ad9641e52397523bd1a1135811

Work around broken Apple compilers in Mac OS 10.15

The Xcode compiler in Mac OS Catalina checks and enforces
stack alignment by default, but embarrasingly enough the
C library provided by Apple fails to adhere to the
aligned stack for AVX despite bug reports being filed during
their beta cycle. We work around this sloppiness by removing
the check, since AVX does not require the alignment.

Fixes #3199.

Change-Id: I9c16b156cc5b3a5d9fc542335cbf63a6caf6fb1b

Work around broken Apple compilers in Mac OS 10.15

The Xcode compiler in Mac OS Catalina checks and enforces
stack alignment by default, but embarrasingly enough the
C library provided by Apple fails to adhere to the
aligned stack for AVX despite bug reports being filed during
their beta cycle. We work around this sloppiness by removing
the check, since AVX does not require the alignment.

Fixes #3199.

Change-Id: I9c16b156cc5b3a5d9fc542335cbf63a6caf6fb1b

Update googletest location in COPYING.

The repository COPYING file had an outdated reference to the location
of the bundled googletest sources.

Change-Id: I83344eaccfc5a73bdcc9e4a3db49213787f9bf2e

Add build for clang-format

Adds build for running clang-format in Jenkins, and sets the correct
filters for uncrustify not to apply changes on files now checked by
clang-format instead.

CHanges default to use clang-format for reformat-all.sh

Refs #2107

Change-Id: I62c1f10be5fcda495fea4dbe5a23fa5f006d52a0

Split up source code formatting scripts

Split up copyright header checking from uncrustify and updated docs
accordingly.

Refs #3197

Change-Id: I68bade3ff5b7d2fc1cdaeff6a8b4021137af1735

Update gmxapi Python documentation instructions.

* Remove a reference to the old in-repository documentation location.
* Update the reference to Docker-based instructions.
* Update references to Redmine issues.

Change-Id: I755ee84b2186ac0bc7ac1f8367bbdbd7d222b68b

Update clang-format config

Provides minor changes to the clang-format configuration, and adds
ability to use reformat_all.sh to change the source tree formatting
to be clang-format conform.

Some attempt has been made to match changes in uncrustify.cfg to be
closer to clang-config but not much work has been put into this direction
since there are about 450K lines are different between the two formatting
methods.

You can run
  admin/reformat_all.sh
to reformat everything with uncrustify, and
  admin/reformat_all.sh clang-format
to format the same files with clang-format (the executable can be
specified with CLANG_FORMAT).

Refs #2107

Change-Id: Ia1880f5670714c497f683be10a9e72b505ca6c5a

Update Sphinx link.

The "up-to-date installation instructions" label uses a link to the
old website that is redirected on arrival. This change just updates it
to go directly to the current install guide in the documentation.

Change-Id: I05f577e76ae8cb4703cbf3b17a101716be4593de

Fix typos.

A search for "the the" revealed a lot of easy-to-fix typos.

Change-Id: I42ed8f6bd7a5cf2f3d15117c8045cf3af4313b18

Improve SimulationWorkload doxygen

Change-Id: I0e4f6433d497b177b4dcc383b708ce8e91bb32e1

Fix documentation typo.

'python -n' should be 'python -m' to specify a Python module whose
`__main__` function should be run.

Change-Id: Id62b60604c44db566934a8e90a96060c95c03544

Second beta release of GROMACS 2020

Updated regressiontest hash.

Change-Id: If7818c6e084f76ddd84678a9fe6ecbc05e255eef

Fix cross-correlation calculation instability

Fixes a fail in calculating the cross-correlation for density guided
simulations in cases where the covariance between densities values had
been negative.

refs #2282

Change-Id: Ibd2a88768eba25c4836b8f692fd9d61e8960e073

Rename reference checksum generating target

Target name change to better match the intent, also improved status
message to make it clear which checksum it is generating.

Change-Id: Ie713e7d3ecd5af480d13689e50871d7689611592

Use "-" in checksum-related version suffix

All other suffixes use a dash so prefer uniformity.

Change-Id: I07b98f7180b9e7b0351cc8a2faa4785ecaa924bd

Improve workload data structures' docs

Simplified and clarified doxygen documentation.

Change-Id: I17bf3ec25a3ffb329f225f54cc4217956cbb3ec2

Remove energy step dependence on GPU force buffer ops

Energy steps have no reason to fall back to CPU buffer ops. This
change removes the energy step flag from the calculation of the GPU
force buffer op flag.

Addresses #3128

Change-Id: Ie65a919f3bae4aec7374627bbb7e510d5a09b6c5

Add haveEwaldSurfaceContribution to SimulationWorkload

When update is offloaded, the coordinates are needed on host if
an Ewald surface contribution is to be computed. This flag is set
to reflect that and used when the decision of whether the
coordinates are to be copied on this step is made.

Change-Id: Iba40387f065e6fae2551540136e925f7c764d6aa

Normalize sample_restraint target names.

In the python_packaging/sample_restraint directory, add a uniform prefix
to help identify CMake targets related to the sample_restraint subproject
(configured with a GROMACS build when GMX_PYTHON_PACKAGING=ON). The
primary shared object library target is now named "gmxapi_extension".
Support and testing targets are now prefixed by "gmxapi_extension_".

Change-Id: Ie07caeb8c83e9ed754b96c6ce97099b8114d7fd4

Prepare for 2020 beta 2

TODO use NEXT again after branching of release-2020

Change-Id: I82414c80ac70d214eefb2fbb3cb45b291d1350b9

Add validation of tarball builds

Allows validation of GROMACS builds against a file stored in the
release tarball to give users an indication if the source they are using
is actually unmodified from the release version.

This only applies to builds from tarballs, as the git version checking
already does all of this for us.

Hash can be generated by the new cmake target checksum-files, and applies
for files in src/ and python_packaging/, if they are included in
a whitelist defined in the script.

Refs #2128

Change-Id: Ia3bc41c0d0566993166f567409510cf9c9ec2020

Allow validation of the generated CMake toolchain file.

Refs #3085

Change-Id: Ie909256f4656bfd119273a21791f708ba68c5e8a

Use type of explicit size in inmemoryserializer

Prevents issues where memory buffers generated on one architecture are
read in on a different one. Changes the type from size_t to unit64_t.

Fixes #3191

Change-Id: Id1ab0e15f8a2045d0cab45bc61893c28de0a181c

Improve uniformity of OS X CMake configuration.

* Update the toolchains file to work with OS X.
* Use uniform OS X deployment target and architecture.
* Use CMake toolchain for OS X Python package installations.

Fixes #3085

Change-Id: Ic919740c873fd6021c3291b6da014e7325655418

Restore CMake convenience targets for sample_restraint.

When building GROMACS with GMX_PYTHON_PACKAGE=ON, the Python and C++
tests in python_packaging/sample_restraint are configured for use in
the GROMACS build tree. Let the tests in
python_packaging/sample_restraint use input data from
src/testutils/simulationdatabase.

Refs #2961

Change-Id: Ida104dc224e7a6af3874bd0604439033fe4f72a1

Remove dead code for nbnxm H2D coordinate copy event

Change-Id: I83187ed470591f1fbc1c2573e59c14f8a6213ce7

Bug fix for event passed to GPU comm features

The GPU coordinate halo exchange and coordinate PME-PP transfer were
waiting on an event signalling that the coordinates are available on
the GPU that lives in the NB class, but the new state propagator
feature instead records a different event for this purpose, breaking
the dependency. This change fixes the bug by instead pass the state
propagator event as a dependency to these methods. It needs to be done
every step rather than stored in the class since it can change
depending on the type of step.

Change-Id: I7ea048c6f303192c1310d6b5593227c0ad9a81d0

Check for contradicting environment variables (modular simulator)

Having both environment variables GMX_USE_MODULAR_SIMULATOR=ON and
GMX_DISABLE_MODULAR_SIMULATOR=ON set has no defined behavior and
should therefore yield an error. This change adds a release assert
to ensure this.

Change-Id: I1df0d94da7312d6c31e7e520db6c0186707b3cac

Tests for valid periodic actions

We expect that mdrun propagation is unaffected by changing mdp options
that determine whether output is written. However, orchestrating mdrun
to collect and compute such data without affecting the propagation is
complex and currently very fragile. New propagation approaches must be
able to be tested.

Many mdrun combinations of periodic outputs and periodic action of
simulation modules that affect propagation are compared for
correctness against a simulation that did every action at every step.

These tests are fairly slow, so are in their own test binary and
annotated appropriately. They run by default only in release-type
builds. As they target testing the kind of coordination issues that
tend to appear in multi-rank runs, those runs are specifically
targeted.

The energy tolerance for the mdrun test were far too tight. It seems
that tests passed anyhow because they compared runs under exactly
the same run conditions using (nearly) the same summation order.
This change slightly increases the tolerance for energies and
massively the tolerance for pressure comparison.

Change-Id: I88ea643873ebec0e5e2b12181f4b51ad90c7b0f7

Deduplicate gmxapi documentation.

`docs/gmxapi` seems to have settled down and does not have substantial
layout changes from the documentation in python_packaging/documentation.
Compartmentalized doc builds, e.g. with docs.dockerfile, still warrant
a separate simple conf.py, so that much is retained. Otherwise, it looks
like documentation for the standalone gmxapi package or development can
be maintained in a unified way with the GROMACS project documentation,
so this change removes the transitionally duplicated content.

* Remove most of python_packaging/documentation
* Update python_packaging/docker/docs.dockerfile

Refs #2698
Refs #2985

Change-Id: I0c23f6526894ec1eec4e910463c8c9d08a7315f6

Remove excessive H2D and D2H copies of forces when update is offloaded

Forces are copied H2D only on steps when force buffer ops is not
offloaded to the GPU (e.g. steps when virials are computed).

The D2H copy is issued:
- after force buffer ops if the update is not offloaded or if the
  forces are needed on CPU by seprate PME rank force reduction or
  for vsites force spreading.
- for the force output if update is offloaded and forces were not copied
  yet.

Also added note regarding the need for the latter copy to ensure forces
are ready using the same mechanism as used for synchronizing update on
the availability of forces.

Change-Id: Ied74638d35e74a8970427df712501cd63e0aa0ab

Update GPU update restrictions

Ewald surface correction does not work and distance restraints do.
The graph can not be used, which is now asserted on.
Updated the user guide for these changes and missing restrictions.

Change-Id: Ica477462d55c047c8ae07284bbe20fba6f332f6b

Fix doxygen for modular simulator

This fixes a few issues with the doxygen documentation for the
modular simulator:

* Add \file tag for all files
* Switching a few \internal to \libinternal in header files to keep
  uniformity across modular simulator
* Making source file documentation \internal to avoid it appearing
  outside full documentation
* Replace
    //! \addtogroup module_modularsimulator
    //! \{
    ...
    //! \}
  syntax with
    \ingroup module_modularsimulator
  except in files having one-line doxygen commands to avoid
  bloating these
* Finally, solve an instance of doxygen complaining about a typedef
  not being documented.

Change-Id: Ib74c57b580f70cf76091377fb8c49e1cc2bdfc2f

Update PME CUDA spread/gather

Adds addtional templated kernels to the CUDA spread and
gather kernels. Allowing the use of 4 threads per atom instead of
16 and allowing the spline data to be recalculated in the spread
instead of saved to global memory and reloaded.

The combinations mean we have 4 different kernels that can be called
depending on which is most appropriate for the problem size and
hardware (to be decided heuritically). By default existing method is
used (16 threads per atom, saving and reloading of spline data).

Added an additional option to disable the preloading of charges and
coordinates into shared memory, and instead each thread would
deal with a single atom.

Removed the (currently disabled) PME_GPU_PARALLEL_SPLINE=1 code
path.

Refs #2792 #3185 #3186 #3187 #3188

Change-Id: Ia48d8eb63e38d0d23eefd755dcc228ff9b66d3e6

Fix modular simulator documentation

This fixes a few issues with the modular simulator documentation:

* VRescaleThermostat was not properly documented
* ParrinelloRahmanBarostat was not properly documented
* FreeEnergyPerturbationElement was missing in modularsimulator.md
* Some details in modularsimulator.md were not up-to-date

Change-Id: I2236d4c77c8a3ad700ea914600f9f8ceac885292

Fix walls with GPU update

Change-Id: I2e8568c9eab319065355c7a2596110bf1c625b31

Fix compatibility check of modular simulator

Testing for additional functionality not implemented by modular
simulator during compatibility check:

* Pulling
* Acceleration
* Freeze
* Deform

Change-Id: Ib0523500e8c681631494053126a2ff80ce4f2697

Disable its tests when sample_restraint is not the master project.

Avoids some distracting CMake output for GROMACS builds, and avoids
trying to download a test input file.

Fixes #3111

Change-Id: I53f4d88184a5112a430a051c086ffa864b0eeb41

Decrease the maximum allowed Python version for gmxapi.

Update setup.py to require Python version <3.9. We should allow ourselves
a chance to review and respond to changes with the Python 3.9 release
before asserting support.

Changes with Python feature releases aren't likely to affect scientific
results, but could cost valuable computing resources. Historically,
gmxapi updates for feature releases have included Python base class
adjustments (responding to changes in the `typing` module with Python
3.7) and pybind11 header updates (responding to Python C API changes).

Resolves #3175

Change-Id: I7805964669ac74111eecf24402e651343f7908c0

Disable GPU update when coordinates swapping is enabled

The coordinates swap is done on the CPU, which would require
additional D2H and H2D copies if the update is offloaded.

Change-Id: I27574fd6b9a3e653b44053dc8bf3f9a8a9501ed2

Add mdrun GPU update documentation

Add update for mdrun -update flag and a release note.
Also corrected some use of node to rank in the user guide.

Change-Id: I6233e4c0fa8c687a9d3cd4c38b372effb70d3e0c

Fix Ewald dipole correction with GPU update

Change-Id: I6b643abec3c1bc74b3e1017420cc03daecb0d4ef

Disable pressure coupling with GPU update

Refs #3182

Change-Id: I7752298a89f7069ae65e198af0c02dad153b4bf0

Merge "Merge branch 'release-2019' into master"

Merge branch 'release-2019' into master

Updated reference data that needed updating.

Resolved Conflicts:
cmake/gmxVersionInfo.cmake
docs/CMakeLists.txt
src/gromacs/ewald/pme-gpu-types-host.h
src/gromacs/ewald/pme-only.cpp
src/gromacs/gmxana/gmx_make_ndx.cpp
src/gromacs/mdlib/nbnxn_gpu_common.h
src/gromacs/mdrun/md.cpp
src/programs/mdrun/tests/minimize.cpp

Change-Id: Ic5aeae6bf932d190b95366373b64ee3449f4a630

Explicitly destroy PME-PP GPU communication object

Add code to destroy object when it is no longer required. Even
although object is managed by a unique pointer, this needs to be done
while the GPU context still exists, otherwise a seg fault can occur
when it is automatically destroyed later.

Addresses #3077

Change-Id: I9d6f798d79a73e2ce366c9fb85a0ff9339fc9f88

Switch the GPU buffer ops on when update is on GPU

The update is supported on the GPU only when buffer ops are also
offloaded. This changes the behavior from requiring the
GMX_USE_GPU_BUFFER_OPS to be enabled to it being overriden.

Change-Id: Icdc154daa053f135b0df503697273016a830fb18

Fix missing coordinate D2H copy with GPU update and CPU forces

When update is offloaded to the GPU, but not all forces are offloaded,
the coordinates needed to be copied D2H on the beginning of every step.
This was not done for some cases, e.g. for CPU PME, which lead to
wrong coordinates used for force evaluaion.

The D2H copy call is now split and corresponding calls are moved closer
to the consumers for clarity. The conditional on D2H copy for center of
mass motion removal is made more strict.

Bug was introduced in a73c3ec2dd9dd64f0c728b7b1d90ac5bcfb246cc

Change-Id: Iebb184dc2e0b5fb68b4a627314d2373391c6ebf9

Add haveCpuLocalForces flag to DomainLifetimeWorkload

The flag haveCpuLocalForces is moved to DomainLifetimeWorkload.
The name and meaning is also slightly changed, haveCpuLocalForceWork
now now indicates whether any forces in the local domain are computed
on the CPU.
Consequently, the currently redundant PME f reduction conditional has
been removed from the haveCpuLocalForceWork initialization. The
relationship between local force work and existence of local forces on
the CPU however needs to be clarified in relationship to #3160 and how
the PP-PME direct communication is improved/simplified.

Change-Id: Idaed4da41bf5b72435c47bab8aeb7130b36b03c7