Extract DDSystemInfo from gmx_domdec_comm_t

This is only refactoring.
This is preparation for separating the DD grid choice from
the initialization of gmx_domdec_t.

Change-Id: I83d8ecdd1a4d21d0a791c463d092f66d0b28df51

Unify manual and auto DD grid choices

This change is only refactoring, except that now an assert is added
for consistency of the auto grid choice with the cell size limit.

Change-Id: I36306495881826de809e3d048d0ced52543674e2

Remove gmx_domdec_t from dd_choose_grid()

This change is only refactoring.

Change-Id: I2d658739da1f0ff185ab89a5efe2361da0c7fa82

Extact UnitCellInfo from gmx_domdec_t

This required adding an explicit constructor for gmx_domdec_t,
which is currently incomplete.

Change-Id: Iba39fec36945465bffaf97d499c56501500ecb3b

Python wrapping code for gmxapi mdrun bindings.

Expose the mdrun bindings to the Python interface.

Updates workflow.py and context.py from 0.0.7.4 tagged release of external project.

Refs #2893
Refs #2912
Refs #3027

Change-Id: I44a66646eceb191a2ec755169671af326f22526a

Introduce energy element for modular simulator

The energy element owns energy related data (energies for output,
tensors for virial and pressure, mu_tot vector), and holds pointers
to energy-related data owned by ISimulator (enerd, ekind). It is
responsible for calculating energies at steps, and writing energies
to trajectory files. It offers interface access to add data to the
virials, but also offers raw pointers, as not a lot of functionality
across GROMACS relies on getting raw pointers to the tensors /
mu_tot vector.

This commit is part of the commit chain introducing the new modular
simulator. Please see docs/doxygen/lib/modularsimulator.md for details
on the chosen approach. As the elements of the new simulator cannot all
be introduced in one commit, it might be worth to view Iaae1e205 to see
a working prototype of the approach.

Improved handling of MSVC warning 4244 about possible lossy conversion.

Change-Id: Iae8d666e1c38b5a817d7ef2018adb13567d4760b

Simplify energy-file comparisons in tests

Now that we use newer infrastructure, we can use lambdas.

Also made FramePairManager and ContinuationFramePairManager
more consistent.

Change-Id: I8ccc9dd3134e5e188c3ea2b8b6ab335b4f267b10

Add Parrinello-Rahman pressure coupling to CUDA Leap-Frog integrator

Parrinello-Rahman isotropic pressure coupling scheme is now
added to CUDA version of the Leap-Frog integrator. The
Leap-Frog tests are updated to check the new addition.

Refs. #2887, #2888.

Change-Id: Icf42667621c16a994e68baf5158ea4abac387928

Move initialization of clFFT

Gave ClfftInitializer the responsibility for mutual exclusion, which
means the initialization is now convenient to do alongside other
PME-on-GPU initialization tasks. This simplifies the code.

Removed mention of lazy initialization, which was not implemented at
all.

Refs #2535

Change-Id: I429767b059ddc3b4f16f2f4a8830b54ed1f49fab

Only use fshift when needed

The shift force buffer in ForceWithShiftForces is now empty when
virial computation is not requested. This will simplify refactoring
of the force buffer management.

Change-Id: I6c8e543766703b038c178a0e95ccb536f367d5e1

Add checkpointing for MdModules

Adds the possiblity to write and read from checkpoint files for MdModules.

refs #2282

Change-Id: Id3ab57d1c9a40b6e1fb0193430e5b66ffa87d787

Fix CPU detection and SIMD on modern Mac/cmake combos

With recent versions of cmake on Mac, the CPU detection
program failed to compile since it was very fragile (buggy)
with respect to how compiler flags were defined - and that
in turn will mean losing all SIMD support.
This will fix the build, and it also adds a more vocal warning
if the CPU detection code cannot be compiled at all.

Change-Id: Idcdc8b59a4252b3faf8572311d2ca63a4d2a1bc0

Constructing local atom sets for density fitting

Constructs local atom sets for density fitting during simulation
setup.

refs #2282

Change-Id: I0300376a6818f3ad8bb6474b09a9b0f1cbb46eae

Fix build matrices

Onee agent has a non-SIMD version of fftw that CMake warns us about. As
fftw is well tested elsewhere, we can just avoid testing it here.

icc 19 (only) has a codegen issue for pre-avx2 SIMD paths that mean
some exp SIMD unit tests fail. While we are diagnosing the issue,
this build configuration is changed to something that will pass.

Change-Id: I0e39cc245563b2afc3aba2b76858b17373ee91a3

LocalAtomSet construction with vectors of gmx::index

LocalAtomSet construction is updated to follow the transition to use
gmx::index whenever objects, like atoms, are of type gmx::index in
an array.

Keeping the old int based constructors for legacy compability.

Change-Id: Ic0973f5260a8de9e87bf5391040e14e533012d88

Import base code for Python-driven simulation from gmxapi 0.0.7.4.

Copy workflow.py and simulation.py from
https://github.com/kassonlab/gmxapi/releases/tag/v0.0.7.4
to unexposed submodules in gmxapi.simulation.

Follow-up change will update these sources and expose functionality
for continued development in the GROMACS repository.

Change-Id: I5f62808371b325de3286f13ee34b87f3a231b67d

Changed some variables from SCReal to real in FE kernel.

This means that there is a reduced precision in some of the calculations
when using sc-r-power 48 if GROMACS is compiled with single precision.

This is to achieve the behaviour intended by
commit a7c8e19121.

Change-Id: Iff754dfad51d1e468d96c368859db0a48ba51ebb

Implementing the density fitting force provider

refs #2282

Change-Id: Ib65679a82168f18992920f4529596db2494cccc3

Some quotes I bumped into last week

Change-Id: I071d73bbdf9dca016d5d229baaad9db770509067

More quotes

Change-Id: Ia4f11f76be7871ee304167c78366ef2602533b5f

Introduce MicroState for modular simulator

The MicroState replaces the t_state structure. It owns the position, velocity
and force vectors, as well as the box tensor. It also keeps a backup of the
previous position and box. It is therefore having more data than the pure
statistical-physical micro state definition. TODO: Decide if we should give
it another name to avoid misunderstandings!

While the modular approach aims at having as much data as possible localized,
the data in this class are so universally used in molecular simulations that it
is reasonable to keep them in a central object. Conveniently, this also is all
data commonly used in trr files.

Note that the MicroState can be converted to and from the legacy t_state
object. This is useful when dealing with functionality which has not yet
been adapted to use the new data approach - currently, domain decomposition,
PME load balancing, and the initial constraining are using this.

This commit is part of the commit chain introducing the new modular
simulator. Please see docs/doxygen/lib/modularsimulator.md for details
on the chosen approach. As the elements of the new simulator cannot all
be introduced in one commit, it might be worth to view Iaae1e205 to see
a working prototype of the approach.

Change-Id: Id1a22892c2dcf2f30127a9fd780b89d4c860640f

Introduce signallers for modular integrator

In the current do_md() function, code flow is governed by booleans
set on every iteration of the simulator loop (e.g. bNS, do_ene,
bCalcEner, etc). In a modular simulator, we want to avoid common,
quasi-global variables. This change proposes an approach to replace
these booleans by a signaller-client system. An object ("signaller")
is thereby responsible to decide when specific events are happening,
and is informing its clients about it. This approach is implemented
for five types of events, namely neighbor-searching steps, logging
steps, energy-calculation steps (energy, free energy and virial
calculation), the last step, and trajectory (x/v/f and energy)
writing steps.

These signallers are designed to run at the beginning of scheduling
for a specific step.

If signallers depend on each others, they need to be ran in their
order of dependency. To illustrate this, consider the case of energy
calculation. This signaller can run by itself, checking if the
current step is an energy-calculation step. It can also be triggered
by the trajectory signaller, since the energy signaller is a client -
another way to say that we should calculate energies if we want to
write to the energy trajectory in this step. While we could imagine
that the trajectory signaller triggers a callback which in turn
informs the energy clients about the next step, this becomes shaky
when a signaller depends on more than one other signaller. Running
the signallers in their order of dependence, on the other hand, is
stable as long as there are no cyclic dependencies (which should
never happen). In our example, we therefore require the trajectory
signaller to run before the energy signaller. The builder, which
also registers signallers which each others, is responsible to keep
the signallers in order. This is trivially done by adding the
signallers to a vector right after building them.

The TrajectoryElement is both a simulator element (as it needs to run
periodically to output state or energy information to file) and a
signaller (as it needs to warn the state / energy objects that a
writing step is coming up). The TrajectoryElement is built around the
gmx_mdoutf object, which it owns. It can therefore not easily be
split into a element and a signaller part, or into a state writing and a
energy writing part. During the simulator run phase, it is
calling its trajectory clients (which do not necessarily need
to be identical with the signaller clients), passing them a valid
output pointer and letting them write to trajectory. Unlike the
legacy implementation, the trajectory element itself knows nothing
about the data that is written to file - it is only responsible
to inform clients about trajectory steps, and providing a valid
file pointer to the objects that need to write to trajectory.

This commit is part of the commit chain introducing the new modular
simulator. Please see docs/doxygen/lib/modularsimulator.md for details
on the chosen approach. As the elements of the new simulator cannot all
be introduced in one commit, it might be worth to view Iaae1e205 to see
a working prototype of the approach.

Change-Id: Ic58a18a374ff0ec5a47d0853c514e439ba1a45a3

Fix return value

While testing on gitlab, clang-tidy complained about the return value
of a MPI detection function.

Change-Id: I09b4af9ad22d450bf48d360397e378eb10ff1610

Have selections available for mdrun only

Due to the inclusion of the densityfitting code, selections need to be
available also when only building mdrun.

Fixes post-submit build failures.

Change-Id: I53e63fb5ca9f678dc3fcfcafa180367dd6c62c20

Fix integration issues

Post-submit is warning about CUDA, and an automatic rebase missed out
on the change to remove gmx_install_headers().

Change-Id: I64d6fd149a4fa0d72cbd7e7d210b325f9f66a112

Introduce the main modular simulator interfaces and documentation

This change introduces the two main interfaces for the modulator
simulator approach. It also introduces a new module which will contain
all files introduced for the modular simulator, making differentiation
between legacy code and new implementations easier. It further starts
the documentation of the new approach.

The ISimulatorElement interface is for any element that wants to
take part in the simulator loop. It requires to define a
scheduleRun method, which allows the element to decide whether
it needs to run at a specific time step. If it does, it adds one or more
function pointers to the run queue (registration function is passed
as argument, allowing flexibility in the exact implementation of the
run queue and the number of registered function pointers). The
Simulator can hence pre-compute all run function needed in one or
more future simulation step, allowing it to then run through the
function pointers without the need for branching

The ISignaller interface is used to spread information about upcoming
steps. Signallers are guaranteed to be ran before the elements
get queried about running at a specific step. This allows, for
example, to signal to the element that a neighbor-searching step
or a logging step is about to happen. Elements can register to
signallers they are interested in being notified by.

This commit is part of the commit chain introducing the new modular
simulator. Please see docs/doxygen/lib/modularsimulator.md for details
on the chosen approach. As the elements of the new simulator cannot all
be introduced in one commit, it might be worth to view Iaae1e205 to see
a working prototype of the approach.

Change-Id: Iefc9a0c729223cc5da0b500f0b410027c14d1f68

Change tolerance for normal mode tests

Testing on gitlab showed that the comparisson for the normal mode
tests was too tight, so I relaxed the test tolerances a bit.

Change-Id: I2c0443d8deb9aa2e49559fd75f6b5fe6953d7912

Improved usability of grompp by rejecting more invalid input

Improved test coverage and code documentation.

Also renamed some test cases so people understand the intent better.

Change-Id: I06f704d2d5516888ef8c84e78b68fa8c53fa7948

Add clang-tidy nightly test with SIMD + OpenCL

This also triggers the offline OpenCL kernel compilation.

Fixed some remaining clang-tidy issues found in that configuration.

Change-Id: Ia43404aebdc690f75cf0778391b1395e8770ecaf

Move nonbonded GPU wait timing into the GPU module

Extended the wallcycle module to allow only incrementing a counter --
used to simplify the polling GPU wait that would otherwise require a
regular start/stop to accomplish the same.

Also eliminating some TODOs.

Change-Id: I058c7213ab03d3fb5b438db58f69180049771454

Add sample_restraint Python tests to `check` target.

When building as part of the GROMACS project (not as a standalone
project), add a CMake testing target to invoke pytest for the
sample_restraint package. Include this target in the GROMACS project
`check` target. Make some minor CMake infrastructure changes to help
the sample_restraint tests find the gmxapi Python package.

Change-Id: I753951c1bb5f5a9c6caa20d4d632eba214895a1f

Add integration tests for exact restarts

These tests demonstrates the extent to which mdrun checkpoint restarts
reproduce the same run that would have taken place without the
restart.

I've been working on these, and the bugs they exposed, for a few
years, but the code has been fixed for a few years now.

The tests don't run with OpenCL because they have caused driver out of
memory issues.

Refs #1137, #1793, #1882, #1883

Change-Id: I8bc441d945f13158bbe10f097e772ea87cc6a559

Add density fitting parameters

Adds the mdp parameters that are required for running a
density fitting simulation.

refs #2282

Change-Id: Id22ceee0f0036450173522bd5e85af06542a2c39

Access to GaussTransform3D data

Return a non-constant view to the GaussTransform3D to allow
sum reduction of Gauss transformation data via MPI. The alternative
to have the GaussTransform3D take a commrec to perform the
sum reduction itself leads to a cyclic dependency between
math and mdtypes modules.

refs #2282

Change-Id: I8b786965c3562ed84fe4e97fa0f68cf89ea0f03a

Add index group option to density fitting

Adds the option to select a specific group for density fitting, stores
the indices in the tpr file and restores them after reading.

Adapted the densityfittingoptions test to test fixture to better reflect
the increased required complexity for testing the storage of indices.

refs #2282

Change-Id: I3e33508bbcadf968b0ddf978a73e7f6cf5753b5b

Remove unused forward declarations.

A lot of stale forward declarations were cluttering up the public
interface for the Restraint module. The remaining forward declaration
should be revisited as the public / installed API is revised.

Change-Id: I1a4d8a913ade93158ad54ac99ca9da1ced66f347

Remove section checking api level

Removes the check for api levels in check-source to allow modernization
without having to account for the legacy api layout.

Refs #988

Change-Id: I12cd3f6765bc57801ff4dd81583b7836dc4f18fb

Make FEP rerun tests cover the intended lambda space

These tests are meant to look at whether a rerun can recompute
quantites for a range of lambda values, but something went wrong at
some point so that only state 3 (bonded-lambda 0.5) has been being
tested.

TODO make a redmine that grompp should reject lines that aren't
recognized as either comments or valid input.

Change-Id: I1eb405aa55bfb77c07d9a7e9c48803380c96c1df

Remove installed headers from CMake

Removed the gmx_install_header sections from CMake files, as well as the
CMake code used to add and check them.

Refs #2382, #2139, #988

Change-Id: I4525ea14d2967f83d940300daeb2ade08717ed5d

Add temperature coupling to CUDA Leap-Frog integrator

Velocity rescaling added to the integrator. None, one,
or multiple rescaling groups are supported. Tests that
include temperature coupling are added.

NoseHoover temperature control is not implemented.

Refs. #2887, #2888.

Change-Id: I1e6850eeb74de829554260fba6a6e6c1c63ceb46

Rearrange exposure of gmxapicompat simulation input tools.

* Add gmxapi/gmxapicompat.h installed header. Move the most benign API
  aspects to this header, including exceptions. Retain some extra
  details in gmxapi/compat/tpr.h and gmxapi/compat/mdparams.h.
* Move the provisional typing enum to gmxapi namespace.
* Change usages of several types to unique_ptr handles to allow opaque
  pointers in gmxapi/gmxapicompat.h

Change-Id: I9c0ae50250b6bc1a1ad3e1885356a5ae718c610e

Converted a CUDA config to use clang host-only compilation

This is distinct from the clang_cuda configuration because that one
uses clang also for device compilation. This one doesn't use the
modified build system, and will be easier to update when NVIDIA
support newer clang versions on Linux.

Refs #2899

Change-Id: I82bdf700c5553fcf367809209481ab4e27b037a2

Move gmxapicompat TPR tools to libgmxapi.

Make a few adjustments to satisfy clang-tidy and other warnings.

Change-Id: Iaede422d6726d0ca301436806b496b0bb64f2fdf

Fix pairlist bug

Introduced recently in 658819431c0dabd while fixing issues for
upgrading clang-tidy version

Change-Id: I4c0dd4212e93cccf11f2ce60fbb500923eb136e9

Reduce artificial header dependencies in restraint plugin machinery.

Change-Id: I8c9c6170d89e8395a1e9a82d03067283d4999154

Activation of density fitting and move of module notifications

The densityfitting code is activated by adding it to the MDModules.

Moved the MdModuleNotifications to mdrunutility to break cyclic module
dependencies between mdrun and applied_forces via MdModules and
DensityFittingModuleInfo.

Observe that this patch changes the default .mdp output. Updated
reference data accordingly. Note that the changes in .mdp output
lead to "check mdp file differences" warning in the regression tests.

refs #2283

Change-Id: I93c0dd85285cac3f9e94d2dfc7c7fcc434aa81db

Make use of recent changes to prepareKernelArguments(...)

Recent change allows to avoid assigning pointers to intermediate
variables before passing them to prepareKernelArguments(...)
functions in CUDA builds.

Change-Id: I3b70d7663cbd687e9f22e0422e7baa3fcdfc1bf3

Index groups for MdModules from grompp

Make index groups available for mdrun modules during preprocessing.
Notify mdrun modules with a DefaultIndexGroupsAndNames class that
translates index group names into atom indices.

refs #2282

Change-Id: Idc1bc3a5840e7b7ec3c82904416887b02417c92c

clang-tidy 8 fixes for the GPU host code-path

Tested with OpenCL and CUDA (with nvcc as device compiler).

Change-Id: I6c7f31efdf89aa863e6d831b1a5c41bfc2ef332a

Further fixes for clang-tidy clang version 8

These eliminate warnings with the standard recommended flags.

Change-Id: I541f1bfa918489219c5e02d8b0b92619e7c3f293

Misceleneous improvements to the Leap Frog tests

1. The contained with runnerss is made static so it will be
   initialized only once for the test case.
2. The member initializer is now only use constructor arguments,
   and hence does not impose requirements on the class fields
   ordering.
3. mdAtoms_.cFREEZE is set to nullptr explicetely, to make the
   code less sesitive to possible further changes in intialization
   of t_mdatoms.

Change-Id: I6e1db5cb3d5d81028480457989ce2e2b387018f4

Removes checker for installed files

As the plan is to remove the current handling of installed header files,
this removes the checker parts from the doxygen check-source script for
this attribute.

Refs #2382, #2139, #988

Change-Id: I76b519f39a5c793c9f1ea8c1eb5eebb39b4a9352

Fix clang-tidy warnings in the OpenCL build

Change-Id: I4cc6a1402d068431feab4523911a7b60e0e66d59

Fix clang tidy warnings in CUDA build

Tested with clang 7 on a build with clang for both host and device code.

Change-Id: Ie2be427ae63f90f4eec4e79cc85da3ab13fcfe4a

Update clang-tidy to clang version 8

Some new warnings are well intentioned, but not practical to turn on
in GROMACS given the limited suppression capabilities.

Rationales for suppressions of new warnings can be found in
src/.clang-tidy

Change-Id: I857d3790450e33a669c6a68ad846cae3783875e7

Merge branch release-2019

Change-Id: I71b540586e32f54f3536c5a59eb99d89ad0b3639

Improve clang-analyzer build time

The tests for selection and utility modules take a long time to
link, so these are moved earlier in the CMake so that linking
will start sooner.

Change-Id: I2fb50515d8ffe5f93e0bcf13c6a780cb5725aa3e

C++ code and Python bindings for TPR parameter read/write.

Core functionality to allow TPR files to be rewritten with altered
parameters, ported from https://github.com/kassonlab/gmxapi v0.0.7.4
with modifications to naming and coding style. (Refer to patch history.)

A lot of the C++ code is not intended to be a long term solution,
but demonstrates the use cases that will need to be addressed
as modules become able to self-describe their inputs and outputs.

However, this change is necessary to support near-term data portability
between gmxapi operations for preparing and wrangling chains or
ensembles of simulations.

Refs #2993

Change-Id: I54677c861dfb19c9f34b11d2c30456e6ee5dbe8d

Fix release matrix

Change-Id: Ieacbb36daa10077e98bf23058c6c261560ad8be2

Fix perturbed bonded bug

Recent commit 0c26c550 allowed perturbed bonded interactions to use
SIMD kernels that only used the A-state parameters.

TODO: Add tests that catch this, refs #3064

Change-Id: I6e03d55f1431e007a9d7d85e1b32151340765b42

Enable GMXAPI by default.

Change default CMake configuration to enable the build and install of
libgmxapi and associated headers.

Refs #2756
Refs #3059

Change-Id: I5688a1ad6b524882090201014fc34cb34c1e3748

Improve organization of LINCS reporting

Some result fields were being re-used in a way that was hard
to understand. Also static analyzers could not see that the
in debug mode the behaviour was correct.

Change-Id: I9502a350f888929f82d33c09c07fa12b5078342b

Apply clang-tidy-8 readability-uppercase-literal-suffix

This new check in clang-tidy-8 seems useful enough to activate, even
if only so people get used to reading code that also conforms to the
check. The value is similar to using upper case for MACROS - that the
token is more clearly not a variable.

Change-Id: Id4712f53e07bd7b9b3148f63c4f1c8457d7e199e

Use potential-shift as default modifier

The potential-shift-verlet modifier is no longer useful, as
potential-shift was the default with the only cut-off scheme
remaining. That is now explicit. The former modifier is now
named to reflect that it doesn't do anything.

The documentation no longer mentions that modifier, but if a user
supplies an .mdp file using it, grompp silently adopts the behaviour
of the potential-shift modifier. No .tpr files contain that value, as
grompp always converted it to something else, but in any case this
patch doesn't change the situation if somehow such a .tpr does exist.

Change-Id: Ie4f848a298750b9749ebb083812bad06b2faa45c

Merge two dihedral functions

Merged the dihedral functions and sub-functions with and without
nergies and forces, both without SIMD.
his change also adds the angle and force optimization for multiple
dihedrals over the same atoms for the energy flavor of this kernel.

Change-Id: I17e4ff9f625b7b3db05663f19c99b103bc99432f

Reduce cosine acceleration quantity properly

The momenta should be redueced in compute_globals only when there
actually is cosine acceleration

Change-Id: Id42dbff6272cdfda2c062f97e93658f308e75d34

Use shiftForces in ForceOuputs

The shift force buffer in t_forcerec is changed to std::vector and all
access now happens through ForceWithShiftForces.
Also removed the depreacted rvec getters from ForceOuputs.

Change-Id: I1353e6497d651a8f24e819a8826af78656889953

Avoid using GMX_SIMD macros to detect _mm_pause()

This is a first step to start removing all the SIMD
macros and replacing them with C++14 constructs instead.
The change also replaces negative tests for windows
with clearer positive ones, and makes sure we use the
same test for the conditional include and using the
result.

Change-Id: Ie8a2311f88b8704dac135f2ac96ac272dee8695a

Fix issues for clang-analyzer-8

pdb2gmx can no longer attempt to add a vsite after issuing a warning
that it cannot convert an atom, instead exiting with a fatal error.

Fixed bug in gmx order -calcdist

Suppressed some analyzer leak warnings of gmock objects. If the leaks
are real, ASAN will really find it, and if not we aren't going to fix
it in gmock.

Change-Id: Ib3290d7722c1e719ce5291cf3db68a87bc7ce89a

Make bonded virial computation conditional

Made the shift forces computation conditional of the bonded kernel
flavor for all kernels in bonded.cpp.
Introduced a forces spreading function for bonds to reduce code
duplication.

Change-Id: I7257d2223a28148f4b59583157b352d6d3918461

Fix missing bonded forces with CUDA GPUs and DD

Fixes issue #3063

Change-Id: Ibce7fa741a7d2171f61968f22a758b40f79a8759

Bump clang-cuda post-submit compiler/CUDA version

clang 8 + CUDA 10 is the latest working setup

Fixes #2819
Refs  #3006

Change-Id: I3dd0bb5c667d2295593178d445260beaf0509277

Switch to ARM HPC toolchain v19.2 in post-submit

Refs #3011

Change-Id: Iabba5465651bb8f2715dda372ec8abf930fd85e2

Modernize t_matrix, t_mapping, t_rgb

This supports removing some manual string handling that regularly
troubles e.g. the static analyzer.

Made more use of vector, ArrayRef and ssize.

Stopped installing matio.h, because the transformation introduced
here was going to lead to many more files installed, and we anyway
plan to remove the serendipitous API that we have.

Refs #2899

Change-Id: Ia4c6a37d4f25dc2de93b06b2ffc46e2ddab96f39

Clean up gmxapi documentation build.

Address some Sphinx errors. Undo a regression in conf.py. Begin
importing package documentation from Python into Sphinx docs.

Change-Id: Id41dfc5495877a59fd9e8a8b497381b450a3e17e

Add subgraph and while_loop operations.

Allow multiple operations to be added in a subcontext so that
the set of operations can be instantiated and executed
repeatedly in a looping construct.

Also adds logical_not transformation, which will be further
refined in later changes.

Refs #2994

Change-Id: I482d51bac9756a197d8b50fb2a4af36a44dbde27

Modernize t_psdata

This is useful in itself, but mainly prepares to modernize other users
of t_rgb, which need it to have a constructor.

Also made a comment more neutral

Refs #2899

Change-Id: I1717c8c049f81c313c2b435f7d56b36a3f914551

Work around clang CUDA device code codegen bug

Some of the PME kernels (namely PME spread and solve) get miscompiled
when clang native device code compilation is used with assertions and
optimization on, causing errors in RelWithAssert builds.
As a workaround, this change disables optimization for these kernels when
assertions are enabled (and only if the device compiler is clang).

Refs #2819

Change-Id: I815fc86116ffb57c4d5803ce7fa4d260909ae7ba

Fix segfault with old tprs processing internal parameters

Mdrun would occasionally segfault when processing tpr versions before
generic internal parameter storage. This patch fixes the segfaults.

Fixes #3060

Change-Id: Ied638943112ab6c18b425584f3361cbb5a3b7de6

Fix sim_util.cpp copyright header

c806efa2 added an extra character.

Change-Id: Id8dd7776ad7a38126937f6793a3fc2927cf054ff

Update testing matrices and fix warnings

Updated to test gcc 9, clang 8, and cmake 3.15.1.

Also fixes for compilation with gcc 9 and clang 9 (still in release
candidate, not yet released)

Added a gmx_source_file_warning_suppression() CMake helper function
(like the recently introduced gmx_target_warning_suppression()) to
manage per-source-file suppressions. This is used to suppress a
warning about the abuse of t_inputrec that is too difficult to fix
without replacing all of the handling of initialization and broadcast
of t_inputrec and subfields.

Refs #2899, #3006
Fixes #3007

Change-Id: I3a31a40c472d420adbb38d11ed5121702d7b3f7d

Move keyvaluetreewriter code

This will be needed by more than preprocessing code in future, so
needs to be moved to a module that e.g. is part of the mdrun-only
build. Perhaps utility is too low, but at least there is other
key-value handling code there.

Change-Id: I423a5a342ea4d5d44fb9844f98dafa0aef18f90a

Stop nbnxm/grid.h depending on SIMD module

Only part of the NBNXM module has a SIMD dependence, and this reduces
the size of it.

Change-Id: I1376e9f1b30b436453582bdabc65efd185a66b33

Fix OpenCL gather reduction

On >=16-wide execution it is correct (narrower is checked and excluded
during compilation).

TODO: Consider changing the default on NVIDIA & Intel where offloading
PME is generally not advantageous to performance.

Addresses part of #2519
Refs #2453 #2516

Change-Id: I24beaaeea096954ba32b3a80251945a9d82a3c05

PME reduction for CUDA F buffer operations

Enable with GMX_USE_GPU_BUFFER_OPS env variable.

Provides functionality to perform reduction of PME forces in F buffer
ops kernel.  Currently active when single GPU performs both PME and PP
(multi-GPU support will follow in patch which perfoms PME/PP comms
direct between GPUs). When active, Device->Host copy of PME force
and CPU-side reduction is disabled.

Implements part of #3029, refs #2817

Change-Id: I3e66b6919c1e86bf0bed42b74136f8694626910b

Remove run-time check from calc_shifts

Now that this logic is unit tested, we don't have to
check it every step when using pressure coupling.

Also fixed some minor issues with pbcenums test that
I used as a template for the new source file.

Change-Id: I8f5dfaa44d2f2a92beee61fa6ba4ec94de21f50e

Move densityfitting options and output into seperate file

Exposes density fitting options and output interface for testing.

Added test for density fitting options class.

refs: #2282

Change-Id: I0107217b5af86abf1ed298dd77553c4c24b1d3f2

Template bonded interactions on kernel flavor

This change is only refactoring.

Change-Id: I34c44714824bbb012a0eacd53d013fe21c8f8f94

Info class to name and generate the densityfitting module

Similar to the trajectoryanalysismodules, use an info class to name and
generate the densityfitting module.

Naming of related mdp options based on the module name.

Change-Id: Iaaffb28bba3633421040f3f9bf5eb6463398f731

Fix logic error in python_packaging/src/CMakeLists.txt

When building as part of the GROMACS project (rather than via `pip`),
some branching logic for CMake versions <3.12 and >=3.12 was reversed.

Change-Id: I28c92372ef421ab14d2f68a17a9ec896179af3af

Minor optimization to `pip install` in gmxapi CI build.

Change-Id: I247ca2c253a73b30cd21f36914bcf7c0ecbd7aa2

Internal parameter storage for IMDModules

It is currently not possible for MdModules to store data in a tpr
file that is non-mdp input, e.g., the result of some computation
during setup level.

Atom indices of index groups are one example: evaluated from strings
during grompp time, they are stored as list of integers in the run
input file. During the mdrun setup the information to evaluate the
index groups is no longer available.

This patch introduces a storage for internal MdModule parameters.

The parameters are stored in a seperate key-value-tree in the input
record that is then serialized into the tpr file. In contrast to the
ir->params, this key-value-tree does not match the options given in
an input file.

Change-Id: I207d8c837c39f1afb196507fe228306700e46a49

BugFix: Zeroing the padded area of coordinates vectors in LeapFrog tests

The reserveWithPadding does not put zeros to the vectors. In some cases
this lead to some residue data in padded area which caused floating
point exceptions when SIMD kernel was used (in ~1 out of 200 cases).

Change-Id: I7f9898ffc4b933c054d1ca4746d9b8de8caed3fb

Fix vv integrators

This got broken in refactoring commit 88c7ed2de9e66d3a. That change
meant that when restarting from a checkpoint, the velocity propagation
at all non-initial steps was wrong for all vv integrators.

Change-Id: Id3890244a600d6d3ead450acce001a4e5be9e896

Add initial .clang-format file.

This change separates out the introduction of the clang-format
configuration from the adoption of clang-format as the alternative to
uncrustify.

Discussion on the contents of the config file have taken place at
https://gerrit.gromacs.org/c/gromacs/+/6307

Refs #2107

Change-Id: I2221486ebd24147799338a3be7ca462e9c8e761a

Make use of reference data in integrator tests

Current version of tests is based on exactly solvable model,
which does not allow for testing more sophisticated cases,
including when temperature or pressure control is enabled.
This commit adds the tests that are based on the reference
data, which can be generated for any existing use-case.

Refs. #2816, #2887.

Change-Id: I64bb2326b0adf44be8b48449ef09cd26939ea467

Make use of reference data in SETTLE tests

As a temporary measure, the CPU and GPU versions of SETTLE
were tested agains each other. Making use of the reference
data framework allows to test them against precomputed values.
Now, the final positions, velocities and virial are properly
tested in CPU and, if available, in GPU versions.

Refs. #2886, #2888.

Change-Id: I8e54e1a741263b8bf9774a21141c527f58130fa9

Improve sample_restraint project integration.

Build for testing as part of a gmxapi enabled GROMACS build. Fix some
errors and collisions.

* Use distinct CMake options for using bundled pybind sources in
  gmxapi Python package and sample_restraint package.
* Distinguish between "umbrella" build and standalone build when
  trying to determine googletest source for sample_restraint.
* Avoid a couple of warnings about unused variables.
* Use GTest::Main target more consistently for sample_restraint tests.

Refs #2056
Refs #3027
Refs #3033

Change-Id: I55d20e6228779ecc726587231c83298356192f6f

Don't install googletest.

We neglected the EXCLUDE_FROM_ALL option to add_subdirectory when
recently restructuring the googletest CMake stuff, resulting in
installation of extra stuff that we really only want in the build tree.

Change-Id: Iac9040e0cb2d1c630d489687e86e59c1ca80a707

Map gmxapi C++ exceptions to Python exceptions.

Create a base exception and several derived exceptions in the
gmxapi._gmxapi C++ extension module for the Python package. In addition
to mapping the few existing exceptions from gmxapi/exceptions.h, we add
handlers for unmapped exceptions derived from gmxapi::Exception and for
unknown exceptions, such as exceptions originating in the core library
or uncaught stdlib exceptions. gmxapi._gmxapi.Exception derives from
gmxapi.exceptions.Error.

Refs #3034

Change-Id: I270908216271876bcb8ef6e83b78ca333042c336