src/gromacs/fft/fft5d.h

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2009,2010,2012,2013,2014, by the GROMACS development team, led by
   5  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   6  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   7  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
   8  *
   9  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  11  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  12  * of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with GROMACS; if not, see
  21  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  22  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  23  *
  24  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  25  * consider that scientific software is very special. Version
  26  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  27  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  28  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  29  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  30  * official version at http://www.gromacs.org.
  31  *
  32  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  33  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  34  */
  35
  36 #ifndef FFT5D_H_
  37 #define FFT5D_H_
  38
  39 #include "config.h"
  40
  41 #ifdef NOGMX
  42 /*#define GMX_MPI*/
  43 /*#define GMX_FFT_FFTW3*/
  44 FILE* debug;
  45 #endif
  46
  47 #include "gromacs/fft/fft.h"
  48 #include "gromacs/math/gmxcomplex.h"
  49 #include "gromacs/utility/gmxmpi.h"
  50
  51 #ifndef GMX_MPI
  52 double MPI_Wtime();
  53 #endif
  54
  55 /*currently only special optimization for FFTE*/
  56 #ifdef GMX_FFT_FFTW3
  57 #include <fftw3.h>
  58 #endif
  59
  60 #ifndef GMX_DOUBLE
  61 #define FFTW(x) fftwf_ ## x
  62 #else
  63 #define FFTW(x) fftw_ ## x
  64 #endif
  65
  66 #ifdef NOGMX
  67 #ifdef __cplusplus
  68 extern "C" {
  69 #endif
  70 struct fft5d_time_t {
  71     double fft, local, mpi1, mpi2;
  72 };
  73 typedef struct fft5d_time_t *fft5d_time;
  74 #else
  75 #include "gromacs/timing/wallcycle.h"
  76 #ifdef __cplusplus
  77 extern "C" {
  78 #endif
  79 typedef gmx_wallcycle_t fft5d_time;
  80 #endif
  81
  82 typedef enum fft5d_flags_t {
  83     FFT5D_ORDER_YZ    = 1,
  84     FFT5D_BACKWARD    = 2,
  85     FFT5D_REALCOMPLEX = 4,
  86     FFT5D_DEBUG       = 8,
  87     FFT5D_NOMEASURE   = 16,
  88     FFT5D_INPLACE     = 32,
  89     FFT5D_NOMALLOC    = 64
  90 } fft5d_flags;
  91
  92 struct fft5d_plan_t {
  93     t_complex *lin;
  94     t_complex *lout, *lout2, *lout3;
  95     gmx_fft_t* p1d[3]; /*1D plans*/
  96 #ifdef GMX_FFT_FFTW3
  97     FFTW(plan) p2d;    /*2D plan: used for 1D decomposition if FFT supports transposed output*/
  98     FFTW(plan) p3d;    /*3D plan: used for 0D decomposition if FFT supports transposed output*/
  99     FFTW(plan) mpip[2];
 100 #endif
 101     MPI_Comm cart[2];
 102
 103     int      N[3], M[3], K[3];                        /*local length in transposed coordinate system (if not divisisable max)*/
 104     int      pN[3], pM[3], pK[3];                     /*local length - not max but length for this processor*/
 105     int      oM[3], oK[3];                            /*offset for current processor*/
 106     int     *iNin[3], *oNin[3], *iNout[3], *oNout[3]; /*size for each processor (if divisisable=max) for out(=split)
 107                                                          and in (=join) and offsets in transposed coordinate system*/
 108     int      C[3], rC[3];                             /*global length (of the one global axes) */
 109     /* C!=rC for real<->complex. then C=rC/2 but with potential padding*/
 110     int      P[2];                                    /*size of processor grid*/
 111 /*  int fftorder;*/
 112 /*  int direction;*/
 113 /*  int realcomplex;*/
 114     int flags;
 115     /*int N0,N1,M0,M1,K0,K1;*/
 116     int NG, MG, KG;
 117     /*int P[2];*/
 118     int coor[2];
 119     int nthreads;
 120 };
 121
 122 typedef struct fft5d_plan_t *fft5d_plan;
 123
 124 void fft5d_execute(fft5d_plan plan, int thread, fft5d_time times);
 125 fft5d_plan fft5d_plan_3d(int N, int M, int K, MPI_Comm comm[2], int flags, t_complex**lin, t_complex**lin2, t_complex**lout2, t_complex**lout3, int nthreads);
 126 void fft5d_local_size(fft5d_plan plan, int* N1, int* M0, int* K0, int* K1, int** coor);
 127 void fft5d_destroy(fft5d_plan plan);
 128 fft5d_plan fft5d_plan_3d_cart(int N, int M, int K, MPI_Comm comm, int P0, int flags, t_complex** lin, t_complex** lin2, t_complex** lout2, t_complex** lout3, int nthreads);
 129 void fft5d_compare_data(const t_complex* lin, const t_complex* in, fft5d_plan plan, int bothLocal, int normarlize);
 130
 131 #ifdef __cplusplus
 132 }
 133 #endif
 134 #endif /*FFTLIB_H_*/