Merge "Merge release-2019 into master"

Merge release-2019 into master

Resolved Conflicts:
cmake/gmxVersionInfo.cmake
docs/CMakeLists.txt
docs/release-notes/2019/2019.2.rst
src/external/build-fftw/CMakeLists.txt
src/gromacs/awh/read-params.cpp
src/gromacs/awh/read-params.h
src/gromacs/domdec/domdec_internal.h
src/gromacs/ewald/pme-gather.clh
src/gromacs/fileio/gmx_internal_xdr.cpp
src/gromacs/gmxana/gmx_editconf.cpp
src/gromacs/gmxpreprocess/readir.cpp
src/gromacs/listed-forces/manage-threading.cpp
src/gromacs/mdlib/broadcaststructs.cpp
src/gromacs/mdlib/membed.cpp
src/gromacs/mdlib/nbnxn_atomdata.cpp
src/gromacs/mdlib/nbnxn_atomdata.h
src/gromacs/mdlib/nbnxn_search.cpp
src/gromacs/mdlib/ns.cpp
src/gromacs/mdrun/runner.cpp
src/programs/mdrun/tests/spc-and-methanol.top

Change-Id: I2c0853732620246cade31f3a66ae23b7ba5b902b

Remove unused CGLO_INITIALIZATION

Change-Id: I4445a89ecdf8bfa6255d31a632effdec6c09c86e

Remove vcm removal from compute_globals()

compute_globals() should only compute and not modify t_state.
Therefore the COM removal is now moved out of compute_globals().
Two separate vcm calls are now moved into one wrapper function.
Now compute_globals() no longer needs fplog and x and v are const.

This change is only refactoring.

Change-Id: I1d6577f2d83fda916421b17fda49d328c4e0a600

Change the file structure in constraints tests

To avoid the confusion with the private implementation (PImpl)
classes, _impl suffix is abandoned, the constraining instances
are now called runners. The class that stores all the data
structures is now in separate file.

Change-Id: Ibbff52da578db5e0b001b5802b44e0917f46f70b

Add grompp warning with use of GROMOS FF

Added OPLS-based simulation database entry to replace
the current GROMOS-based one, to avoid simulations triggering
warnings when this is not the intent of the test case.

This commit was cherry-picked from release-2019 and updated for master
branch. The latter makes more widespread use of the GROMOS test setup
that we wish to replace.

Split some PME tests so that we test normal PME with xyz PBC
separately from walls with xy PBC.

Removed unused duplicate files in testing.

Refs #2884

Change-Id: I55afcf7ea5b423fa27792acebe09ea520b475974

Introduce function that checks if the computations can be done on a GPU

The following conditions should be fulfilled in order to compute on a GPU:
1. The code should be compiled with GPU support.
2. There should be compatible GPUs installed in the system.
3. These GPUs shuold be detectible from the code.
4. Environmental variable GMX_DISABLE_GPU_DETECTION should not be set.

TODO: This function is used in tests, so it should be eventually moved
      to src/testutils.

Change-Id: I40ce381b68fcebcfab330db4b48a1bec2a2b7a57

Store wcycle pointer in nonbonded_verlet_t

Removed wcycle arguments from method calls that no longer need it and
moved a few instances of cycle counting into the nbmxn module.

Change-Id: Ic5646b3bb85ed2c66137e9db7bd70822df95042b

Fixes for F buffer ops change

Change-Id: I8880ff91156c983560ee2173748faa8a4b189817

Remove need for GROMOS FF in test

The methanol + SPC test system in the simulation database now
incorpates the needed GROMOS force field parameters in the top file
to avoid dependence on the deprecated force field files.

Change-Id: Ib039c09fd38dfc153aed0787ecf14991ccb795cf

Rename Simulator to LegacySimulator

In view of the new modular simulator, we will want an interface for
simulators rather than a single rigid implementation. As we will keep
the current implementation around for a while, we're renaming it here
to free up the generic "Simulator" term.

Change-Id: Iaa5cca332130b8324e11206e2044af799a52f9c0

Move cycle counting into the GPU bonded module

Additionally:
- removed some outdated TODOs;
- renamed accumulateEnergyTerms() to waitAccumulateEnergyTerms()
to reflect that it does a blocking wait for results.

Change-Id: I1bd7f1ddecea94ff2696721c9f2d6eac45bea738

Report when development feature flags are used

On order to help identify runs that use development features triggered
using environment variables, this change adds reporting of these to both
log and standard output.

Change-Id: I6d554af25e3b17b38f3826efbf2a5179bd6d3b89

Move end of step GPU task launches to a function

Code movement mostly to improve readability; also moved the misplaced
call to pme_gpu_reinit_computation() which should be called after the
GPU force buffer reduction.

Change-Id: I4dc602b16b67a3f79ee3b8802a6f5d0d39a8f33b

Use invsqrt and cbrt in free energy kernel

This speeds up the soft-core free-energy kernel by 15%.

Change-Id: Id97226c8611d56312d89df94dec29eeb766a45a8

Add wrapper for outputadapter methods

Adds a wrapper for containing all the commandline options needed to
initialize the different outputadapter methods.

Change-Id: I5ea750203f3e493394ec7e62f385b05b20e442a7

Remove LJ Ewald correction tables

The LJ Ewald correction tables have been removed. This has
the (positive) side effect that the table spacing for Coulomb
Ewald is no longer dependent on the LJ Ewald settings.

Also removed rtab in several places, since it was only used
with the group cutoff scheme.

Change-Id: Ib7d75071bba24508adb94c5d50ac3629d63db10c

Add initialization to t_nrnb

Also fixed a memory leak.

Change-Id: I9c4bd3ed1919c82cf26d1181ea98d4c2dcc37b0b

Fix segmentation fault with cosine pulling

Both grompp and mdrun would fail with a segmentation fault when
using cosine-weighted COM pulling.

Fixes #3023

Change-Id: I6342a579251d21ba07a42d23ce578ae1e20c3286

Removed generalized reaction-field

This only worked correctly with the group scheme and charge groups.
Although this could be implemented by using net charges of molecules,
having the interaction function depend on the system volume and
temperature complicates the code and correctness checking.

Change-Id: If29b28772cd83524c5984f64cfcd88cc4060ca36

Convert Ewald correction tables to C++

This change introduces a separate struct for the non-bonded
Ewald correction tables that uses std::vector instead of
manual memory management.
Although there are new (unused) table classes, the reorganization
is needed now to convert interaction_const_t to proper C++.

This change is only refactoring.

Change-Id: I9dbdcd401c8a3d9674775a25117663cbe86ecfb3

Add default initialization to interaction_const_t

Also changed the manual destruction to a destructor.

Change-Id: I4c075c7f17b3376edd3b60bc25108f57cc404c88

Fix failing check-source target on python3.6

When the locale is not set to UTF-8 encoding, check-source fails.

This fixes #3039

Change-Id: I79b222ae9f839123f3e7411c5d73249462aafab0

Remove sh_invrc6 from interaction_const_t

Change-Id: Ib903b9b0dc3a85f290e084db87f102b9c05c2f56

Remove PImpl scaffolding from CUDA version of SETTLE

GPU version of SETTLE was implemented as a class with private
implementation so it will be possible to initialize on
non-CUDA hosts. Now, the implementation can be hidden
inside the Update and Constraints PImpl so that the CUDA
specific types and calls can be exposed in SETTLE and
private implementation is no longer needed there.

Refs #2816, #2888

Change-Id: I4c78f2629be34b42bb5f4f7d34970c3e41515691

Split canDetectGpus()

The function canDetectGpus() was used in a higher and lower level
fashion. The original canDetectGpus() is renamed to
isGpuDetectionFunctional(). Added canPerformGpuDetection() which also
checks for a GPU build and the env.var. GMX_DISABLE_GPU_DETECTION.

This also fixes an inconsistency error in the PME GPU unit tests
when running with GMX_DISABLE_GPU_DETECTION.

Change-Id: If762b2a108eedeb1bda0a2af9afa8a418aa93e14

Only stop the CUDA profiler if there are devices

If there are no CUDA devices the unconditionally called cudaProfilerStop
returns with an error. This change makes the the stop API call
conditional to avoid the corner-case assertion error in a profiler run
with no GPUs.

Change-Id: Ife306c927d163163511a2ebf06a7efe6d4122490

Add transpose operation to Matrix3x3

refs #2976

Change-Id: I8f0ce04b18be1e8b119de02cb6b52b3314cd67eb

Fix doxygen in coordianteio files

Had the wrong order for the doxygen statements and corrected that.

Change-Id: Iead4ca5e6b9747f2dcb435f610f8e3dc042da5aa

Add outputadapters (3/3)

Add outputadapters based on IOutputAdapter that can be used to set the
output precision and change the time information included in a
t_trxframe.

Change-Id: I3b0b5e975235e4b3e93a159e1a60490ba9d4386b

Fix HTML source documenation error caused by GaussTransform3D

In doxygen/html-full/annotated.xhtml, doxygen generated an invalid
xhtml file with the following error on line 724 at column 493:

Opening and ending tag mismatch: td line 0 and p

This patch fixes the error by changing the math rendering from
multi-line to single line.

It further removes superfluous * in the verbatim comment of same
class.

Change-Id: I80996743743758095ceac78c519fbec88da9f772

Remove one of the examples from sample_restraint.

Remove the old simple harmonic spring potential. It is not useful and
presents a maintenance headache as we modify the plugin interfaces.
Take this opportunity to clarify or simplify some naming.

Refs #3027

Change-Id: Ic0c59b0f2b9391beac48f64cabba8dbf05f0cd63

Remove tests of make_unique

These made sense when we had compat::make_unique, but we should
not be maintaining code for testing std components.

Change-Id: I794e33638ed97331453bb28da2fbb7b944e72ed2

Begin new sample_restraint development.

* Update the sample MD plugin project for its new home in the GROMACS
  source tree and the gmxapi Python package that is now part of the
  GROMACS distribution (as opposed to gmxapi 0.0.7 hosted at
  https://github.com/kassonlab/sample_restraint)
* Update googletest infrastructure to use CMake 3.9 utilities.
* Download googletest and pybind sources during docker CI build.
* Download binary test data from GitHub.

Future updates are necessary both for using the subtree in Jenkins
builds (to avoid downloading or using redundant copies of dependencies)
and for using the subtree as a starting point for an external project
(in which case the external dependencies _should_ be bundled).

Also, requires Change-Id: I44a66646eceb191a2ec755169671af326f22526a to
pass all CI tests.

Refs #3027

Change-Id: I4dd699168d6bc8e84e7de4d3b5b7b1cd6bd21090

Fix gmxapi notebook image and sample_restraint docker build stage.

Resolve conflicting logic from upstream merges.

Change-Id: I2fb42e602ce73d5849cf435f713f2c35101674e2

Clarify use of Python venv in gmxapi docker images.

Refs #2756

Change-Id: I182c83be424fcf134bc0f3ce7c41a58c6fb1f07e

Improve gmxapi docker testing environment.

* Generalize venv directory.
* Add some usage notes.
* Better support alternative users in executing containers.
* Remove stale TODO.
* Allow for passing additional arguments to pytest.

Refs #2756

Change-Id: I9f67d46aa93fb789825cb78cc2a95b24f7dfccaa

Improve docs for gmxapi Python environment preparation.

Try to account for differences in system environments with additional
notes on accessing different versions of Python interpreters and on
bootstrapping pip.

Change-Id: I7acea811d86e801b1c9989b09041627c9be718c9

Update developer guide

Noted best practice for using forward declarations in headers.

Change-Id: Ib6411c43d93481a45d4f065b8dd6c8141f199b61

Don't install sample restraint package by default.

When building the sample_restraint project as part of a GROMACS build,
do not installed the myplugin Python package as part of the `install`
target. This is almost undoubtedly not what the user intended.

However, the package is still built when GMX_PYTHON_PACKAGE=ON to help
catch errors and facilitate testing by developers or automated systems
(i.e. Jenkins).

Refs #3027

Change-Id: I934fcc9f8f6f3f749435c5a85a904006e48d1d81

Modernize syntax of enable_if and traits to use _t helpers

From c++ 14, "typename std::enable_if<something>::type"
can be reduced to
              "std::enable_if_t<something>"

as can traits with ::type

Note that when we switch to C++ 17, a number of traits with
::value can be similarly shorthanded with _v

Change-Id: I92d4502c51ac613fa81f130ed3127c812c4e0a6f

Conditionally pin GPU-related grid data

Data that is transferred to the GPU when the buffer ops is offloaded is
now only pinned when the nonbonded module uses GPU offload avoidign the
runtime errors encountered when a GPU-enabled build does not detect a
GPU and therefore the CUDA runtime refuses to register the memory.

Refs #2817 #2934

Change-Id: Iabbc0d9f37fad0e88cd39a078af1346e8f713ec1

F buffer operations in CUDA

This patch performs GPU buffer ops for force buffers.

Enable with GMX_USE_GPU_BUFFER_OPS env variable.

Currently, the H2D transfer of the force buffer is switched on with
haveSpecialForces || haveCpuBondedWork || haveCpuPmeWork,
where haveCpuPmeWork is true even when useGpuPme == true
until on-GPU PME-nonbonded reduction is added in follow-up.

TODO: enable PME reduction in GPU buffer ops and remove associated H2D
transfer

Implements part of #2817

Change-Id: Ice984425301d24bac1340e883698244489cd686e

Improve some documentation formatting and spelling.

Change-Id: Ic59eb3407fda2dbd341fb4ce6235d7c5c99c7630

Remove extraneous file.

A file was overlooked in Change-Id: I0d847bc2490935e0ddc3170b674d7460a5a08506

Refs #3033

Change-Id: I4fb6af0b6d51b477091c6305872c0c7124e754d6

Extend MDLogger levels

Added logging levels for errors and debug information.

Extended tests to check those.

Refs #2999

Change-Id: I8b23de7baf3555ffc89896e68c1998608b7b71cf

Move methods out from trjconv

Moves some functions out of trjconv to allow access in other tools as
well. This change is just code movement.

Change-Id: I37e9f8d87862e6ad6666704dc85d74b09b144f49

Add gpubufferops test matrix

This commit teaches Jenkins to understand how to enable the GPU buffer
ops environment variable that is the feature flag for a developmental
feature. The new capability is used in a releng build configuration
matrix that releng can be taught to trigger on demand with

 [JENKINS] gpubufferops

comments in gerrit

Change-Id: I30ca4a5d84fe136a657be7a134829f4c696c5d85

Use HostVector for Grid/GridSet data need on-GPU

Grid.cxy_na_, Grid.cxy_ind_, GridSet.cells and GridSet.atomIndices
have been converted from std::vector to gmx::HostVector. This allow
the code to pin the HostVector when X buffer ops is used and to
eliminate the hacky pin/unpin in CUDA buffer ops functions.

Part of #2934
Refs #2817

Change-Id: Icca21dd076128ec582f805ed96e253dfab461270

Fix pre-submit build matrix and description

Pre-submit should not fail because the ftp server is not reachable, so
moved it to nightly matrix. Also recorded the intent to test
such a build.

Also fixed that the intent to test AVX_128_FMA in mixed precision was
broken in Ib2c5e14e5d89665130ae8d6c749c3230ccfe72a9. There's no
ability to test this SIMD in pre-submit without wider changes, and their
is neither large risk nor consequence of breaking it, so nightly is OK.

Refs #2809, #2629

Change-Id: I9cd41a359ba662a8a9529540c50c9a7ef546cd29

Use const views in matrix determinant calculation

Reduces scope of the matrix.h implementation to just reals

Change-Id: Ide66967b35ffc58b3e61c403d3ce1862b5f5b8ca

Add trace functionality to 3x3 matrices

Replacement for vec.h trace

Change-Id: I5c452cb36bab277ffcb3f2f9645d3d025a1805a8

Get rid of clang-tidy warning in do_md/rerun/mimic

This change silences most of the clang-tidy warnings
"Clang-Tidy: Use of a signed integer operand with a binary
bitwise operator" in do_md, do_rerun and do_mimic. This warning
is triggered when using a signed integer with a binary bitwise
operator, as we do all over the code when encoding / decoding
flags. Such warnings are popping up in other parts of the code,
but this change takes only care of the ones which can be
silenced by changes in the simulator functions and the bit shift
definitions.

Change-Id: I7345e987e91051c9688cb2e8a96026682f025b6b

Remove dependence of compute_globals on t_state

This change makes the different function related to compute_globals
request the fields of t_state explicitly, instead of simply taking
a pointer to the full t_state object. This simplifies refactoring
the t_state object in future commits. This change also clarifies why
both state->box and an additional parameter `matrix box` is required -
the latter one is the box at the last complete timestep in do_md and
has been renamed accordingly.

Note that in the documentation to checkNumberOfBondedInteractions(),
which was changed in a similar way, the argument `state` was
described as being the global state. Throughout the code, the local
state was used, however. This part of the documentation is now
changed, but if that was intended, then a follow-up change fixing
this might be necessary.

Change-Id: If913656fe9bf07567a29f68592402bb5ff17fc52

Make relax_shell_flexcon independent of t_state

This change writes out the fields of t_state needed as explicit
arguments of relax_shell_flexcon instead of taking a pointer to
the full t_state object. This simplifies refactoring the t_state
object in future commits.

Change-Id: Iec3d0aea7462325963341b1d192cff697b764a7c

Clean up gmx solvate

Changed c-style struct to C++ with defaults, and changed a char*
field to a string.

Used vector instead of pointer array, and associated changes
to appending.

Moved a number of incrementing variables to local scope

Removed some unused variables and renamed confusing increment variables

Change-Id: I4a8def5621e133d48dc3dfb82efa916cbffabce6

Add implicit conversion of mdspan-containing types to mdspan.

Analagous to arrayRef function args taking vectors, arrays as input

Change-Id: I701f6373592cdf4d30649041ffe8dee76423433b

gmxapi Python package documentation layout.

Refs #2698

Change-Id: Id7fb8c6c91640660566394c37e63b5acb8bd9e3d

Added trivial const qualifier to relax_shell_flexcon()

Change-Id: Id9e93c1254634e45fd0ef4f951a74670deae8607

Const qualifier for forces in update_coords

Reflect the fact that forces are not changed in the coordinate
update routines.

Change-Id: I3c168bf185c6bb746c07d2bb10ff0bf6782c05cf

Fixed small bug in gmx anaeig

Poor use of variable names led to a small bug.

Fixes #2972
Change-Id: I244eac13dbaeeb0eac2be6531e579a125f4a66d3

Incorporate sample_restraint repository.

This commit transfers development of the sample MD plug-in
code from an external repository to the GROMACS repository.
It should not be considered to add or change functionality,
but serves as a base for future integrated development.

The sample_restraint subtree serves as the root of a
template repository that a researcher could start from
to develop gmxapi MD extension code. It is meant to be
self-contained and built against an existing GROMACS
installation. Moving it to a GROMACS repo subdirectory
makes it less accessible to extension developers, but
easier to test and maintain for GROMACS developers. Near
term follow-up should include the creation of an external
skeleton repository, downstream subtree repository, or
"cookie cutter" repository drawing core content from the
GROMACS subtree.

* Import project from GitHub
  - https://github.com/kassonlab/sample_restraint/releases/tag/v0.0.7.3
  - Bundled sources for external projects are omitted.
  - Bundled test data files are omitted.
* Updates for compatibility with the gmxapi Python package are deferred
  to future changes.

Refs #3027

Change-Id: I1033a4a74dbce1bf1f9220a31cc9c15055c5dbaf

Begin CMake front-end for Python packaging machinery.

Allow gmxapi Python package sources to be discovered in the main GROMACS
CMake configuration step. During build, a functioning package will
appear in the build tree in
${CMAKE_BINARY_DIR}/python_packaging/src/gmxapi_staging that can be used
for tests and auto-generated documentation builds.

A Python 'sdist' can be built from this location in the build tree, or
the package can be built and installed directly from the source tree
with setup.py in python_packaging/src/

Refs: #2896

Change-Id: I225dd890c93405880ef057465eb7c159cd097665

Fix link to acpype repository

Fix as reported on the user mailing list.

Change-Id: Ifdba6a60857360346653d3c9caaa929094bebae5

Fix postsubmit

Fix unstable post submit matrix by removing unused member functions in
constraint tests.

Change-Id: I156e8b1e6b1689afaa4269e2e4bb505768eea5c9

Eliminate a use of double precision in the GPU bonded kernels

The usual degree-to-radian conversion macro pulled in a double
literal.

Change-Id: I0d401427a2649e02dd81f603bf12979d7b15c583

Store nbnxm gridSet data in GridSetData

Change-Id: Ib018c59de965195c3093a0092eb711ff3d1ef41b

Fix issues found by clang-tidy 7

Same issues as found for the master branch after switching the build
to run on a different machine.

Change-Id: Icf7589eae5ebc77d7974181e4faeea9e9fe8b9d7

Fix hwloc and sphinx detection

These were too noisy and were not implemented efficiently (e.g. not
caching the result of execute process). If an environment change is
needed to detect something (like loading a module) then we expect
developers to be able to unset a cache variable (or just regenerate a
new cache).

Refs #3024, #3011, #2998

Change-Id: I84dfb03856b9f900fb21004bc676e4ff2647a4b4

Test specific hwloc versions

Now that releng understands the installed hwloc versions, we can
specify those in the matrix configurations. We can also specify that a
test configuration requires hwloc, but don't have to specify the
version. And we can leave it auto and provide a specific version of
the library to get detected automatically.

Refs #2899

Change-Id: I7f72b79746e77d04d9e2657b75821a8e3d62d83b

Change error message when attempting to offload to nonexistent GPUs

A user could interpret the error as no interactions detected rather
than no GPUs

Change-Id: Iedcc4555313edbb84a504bf01afc99c15eb4fdcb

Change affinity enum to enum class

Change-Id: I6accea15d82d2e2e911ce1e6f0735b7859b25021

Remove PImpl scaffolding from CUDA version of LINCS

The CUDA implementation of LINCS was initially introduced as a
stand-alone feature. This required hiding CUDA-specific variables
and subroutines into the private implementation subclass. Since the
LINCS is not a part of Update and Constraints module, this is no
longer required and can be removed.

Refs #2816, #2888

Change-Id: I9698224d4702dfb8d99106999335c62e83a511df

Improve tests of index block construction

Only trivial topologies were tested, and bugs have been
identified. Some test code is commented out until the fix lands.

Added missing Doxygen

Improved some assertions hit while investigating the issue.

Refs #2951

Change-Id: Ia03e38aca42be43efa1fd548c32e522d97e13e94

Modernize FindHwloc.cmake

Users (and Jenkins) need the ability to direct finding a particular
hwloc version, e.g. from a module. This is particularly important now
that two API versions exist and are supported in GROMACS. Imported the
find module from Inria, which adds several useful capababilities,
including the ability to specify where to look for a specific version
of this library.

Removed the pkgconfig support from the imported FindHwloc.cmake
because it seems the hwloc.pc file from libhwloc does not lead to the
CMake idiomatic behaviour of HWLOC_LIBRARIES being the full path to
the library.

Refs #2539, #3011

Change-Id: I6837144a556f1c61a0f13406fb31fe1d527b65f4

Python bindings for mdrun.

This change makes a near-exact copy of the mdrun Python
bindings from gmxapi 0.0.7.
Reference https://github.com/kassonlab/gmxapi/releases/tag/v0.0.7.3

This establishes a base from which to transition Python bindings
development from GitHub to the GROMACS repository, so Python wrappers,
interface updates, and other changes are deferred to separate commits.

The provided interface largely opaque except for arguments passed the
same way as mdrun command line flags.

GROMACS must be built with GMXAPI=ON.

Fixes #2912

Change-Id: I2f51ae8f2369334d06a7ceaa8a4abf3ed9fc444a

Further clang-tidy-7 fix

Change-Id: Ic2915148e6822f10fec6288f29aee55cddacf0f7

Bump latest CUDA + gcc in the pre-submit matrix

CUDA 10.1 and gcc 8 is the latest combination supported.

Change-Id: I4c7a5cc7817de1120e1d4d60783f00db70fb6e70

Fix a -Wformat-truncation warning in tng

Change-Id: Ib0cc008ad50957dededc857adf6bf921f98118b5

Use reallocateDeviceBuffer(...) in CUDA version of SETTLE

Refs #2886 and #2888

Change-Id: Ia45254a24eda8e6ad151b1f4c6583b1a2c926004

Fix clang-tidy-7 issues

These are detected on the mac build agent, but weren't on a Linux one,
e.g. because there is a system xdr library found on Linux.

Refs #2899

Change-Id: I591fda21c718b3a76f1fe17962150421f85fce22

Vectorize GPU bonded data.

Loads data for bonds, angles, UB angles and pairs in blocks
of 3, 4, 4 and 3 ints respectively.

Refs: #2983

Change-Id: I37605395bd0c375b2eb4b94e76f9b30f6cb15e8d

Early exit for CUDA versions of SETTLE and LINCS

Change-Id: Ia3c56a1be6b8ceaa8e1b7be956c1f1f3628c9139

Memory management fixes in CUDA version of LINCS

This fix is to prepare LINCS to run with DD.

1. The masses array size depends on the current number of atoms
   rather than on the number of constraints.
2. The size of other arrays should be based on the number of
   threads launched on the GPU, which include padding added to
   align coupled constraints with the thread blocks. Also
   renamed variable according to conventions.

Refs #2885 and #2888

Change-Id: I20cb53ebc6da6a1ff2ee1e385613b27c4a01d11f

Reorder options

If these are in alphabetical order, inserting new ones is less likely
to clash than if we always insert at the end of the list.

Change-Id: I3262959dc02deeaa628874028b10b9948f177842

Combine CUDA Leap-Frog, LINCS and SETTLE. II.

Stand-alone CUDA implementations of Leap-Frog, LINCS
and SETTLE required additional scaffolding for integration
and testing. The most prominent part of this is the
management of coordinates, velocities and forces, which
is removed in this commit. Management of periodic boundary
conditions and virial reduction will be removed in
following commits.

Refs #2816, #2888

Change-Id: I4c65a6c7088fd8059f4e7fa3cb4637cb2af79ebc

Updates to math/vec.h

Removed unused functions

Added some file-level documentation indicating that the file
is deprecated and will be replaced in future

Change-Id: I2d6045884a4e14fa4278ef7a0606ccfbe2db7b63

Move more tools out of gmxana

Moved some files to simulationdatabase and updated references to them

refs #2727

Change-Id: Idf8375b672fbb6e4676fa22b9eb9c33d1b347166

Clarify wording of release notes

A query on gmx-users indicated that the previous wording was confusing
- someone thought it might have meant normal nonbonded interactions
didn't work.

Change-Id: I0481c42ae1667bb5841e9541551dd98f5650c3ae

Python detection consolidation.

* Move Python discovery up one level to the project root.
* Remove a TODO and clean up comments for validation test.
* Allow Sphinx discovery to appear in CMake output on first config.

Refs #2998

Change-Id: I16a406b2f21c517042729f3d970e0b5a79d40f33

Rearrange some definitions.

Reduce diff noise in related changes.

Change-Id: Ia1e30507918a3d2ecea7cc6d63b60312576077e9

Refactor thread affinity checking

Extracted the function detectDefaultAffinityMask() from
gmx_check_thread_affinity_set(). Now the affinity query check and
CPU count results are also reduced over MPI, so we avoid potential
deadlocks when results differ between ranks.

Change-Id: Ib382f47d63695357f8517b2657c3eb414e5afeef

Re-enable affinity diagonostics with MPI

Without thread-MPI, printing diagnostics of detected external
affinity settings when requesting affinities through GROMACS
got lost during refactoring. Now this is enabled again, which
also unifies code paths with and without thread-MPI.

Change-Id: I7a7e43ac4dc45713bda72d62b877d0c7108f1df7

Add mdspan basic elementwise math

BasicMatrix3x3 provides a replacement for the c-style tensors, but
has yet to replicate the tensor operations in math/vec.h. This provides
a subset of that functionality for msdpan in general, which can be used
for MultiDimArray trivially

Refs #2976

Change-Id: I17b77df032dbbfde0ff87108215edcec07fef6c4

Update gmxapi test fixtures.

* Rename spc216 to spc_water_box to be more clear and correct. Actual
  solvent number depends on the results of 'solvate'.
* Improve error messaging (fix typo).
* Fix error in mdp parameter writing (surprised this didn't cause an
  error previously...)
* Make spc_water_box fixture and other facilities from unit tests
  available to integration tests.
* Use 2 instead of 1000 nsteps in test fixture TPR

Change-Id: I62eadeb5133d88ee11082755b1c33ae047d8f4dd

Fix bug in gmx xpm2ps

When not providing the name for a library input file the program would
try to create a null string and fail with an assertion failure.

Fixes #3012

Change-Id: Ifd69af5420cdac2f624246aee09f36219b3f6aeb

Add function for calculating 3x3 matrix determinant

C++ matrix compatible version of the det() function in math/vec.h

Change-Id: Iaa2749dc8059fb6c3c112c4798f8e8cc8eae993c

Remove references to ecutsGROUP

Changed warning that group scheme was deprecated to fatal error that
group scheme no longer exists

Modified warning when no cutoff scheme is specified

Change-Id: If971f88003af46c9ccedb98bb2d33987848509ed

Fix module detection for physical validation

In I2edbe213, an implicit include() command was deleted, leading to
the module detection for physical validation not working anymore.
This change fixes the problem.

Refs #2615

Change-Id: If865227c2050f5739cd855261f6229f902fa0346

Refactor tracking of GPU short-range work/skipping

This change introduces a set of flags that, for each interaction
locality, whether there are short-range interactions computed and
exposes a query in the nonbonded module's API.
This allows consistent checks for both when work has been done
and whether results need to be reduced.

Refs #2986

Change-Id: I15020d83f73a132d9b8e93d7339529176396089a