src/gromacs/fileio/tpxio.c

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
   5  * Copyright (c) 2001-2004, The GROMACS development team.
   6  * Copyright (c) 2013,2014, by the GROMACS development team, led by
   7  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   8  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   9  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
  10  *
  11  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  13  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  14  * of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19  * Lesser General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22  * License along with GROMACS; if not, see
  23  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  24  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  25  *
  26  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  27  * consider that scientific software is very special. Version
  28  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  29  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  30  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  31  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  32  * official version at http://www.gromacs.org.
  33  *
  34  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  35  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  36  */
  37 #include "gmxpre.h"
  38
  39 /* This file is completely threadsafe - keep it that way! */
  40
  41 #include <stdlib.h>
  42 #include <string.h>
  43
  44 #include "gromacs/legacyheaders/macros.h"
  45 #include "gromacs/legacyheaders/names.h"
  46 #include "gromacs/utility/futil.h"
  47 #include "filenm.h"
  48 #include "gmxfio.h"
  49 #include "tpxio.h"
  50 #include "gromacs/legacyheaders/txtdump.h"
  51 #include "confio.h"
  52 #include "gromacs/legacyheaders/copyrite.h"
  53
  54 #include "gromacs/math/vec.h"
  55 #include "gromacs/topology/atomprop.h"
  56 #include "gromacs/topology/block.h"
  57 #include "gromacs/topology/mtop_util.h"
  58 #include "gromacs/topology/symtab.h"
  59 #include "gromacs/topology/topology.h"
  60 #include "gromacs/utility/cstringutil.h"
  61 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  62 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  63
  64 #define TPX_TAG_RELEASE  "release"
  65
  66 /*! \brief Tag string for the file format written to run input files
  67  * written by this version of the code.
  68  *
  69  * Change this if you want to change the run input format in a feature
  70  * branch. This ensures that there will not be different run input
  71  * formats around which cannot be distinguished, while not causing
  72  * problems rebasing the feature branch onto upstream changes. When
  73  * merging with mainstream GROMACS, set this tag string back to
  74  * TPX_TAG_RELEASE, and instead add an element to tpxv and set
  75  * tpx_version to that.
  76  */
  77 static const char *tpx_tag = TPX_TAG_RELEASE;
  78
  79 /*! \brief Enum of values that describe the contents of a tpr file
  80  * whose format matches a version number
  81  *
  82  * The enum helps the code be more self-documenting and ensure merges
  83  * do not silently resolve when two patches make the same bump. When
  84  * adding new functionality, add a new element to the end of this
  85  * enumeration, change the definition of tpx_version, and write code
  86  * below that does the right thing according to the value of
  87  * file_version. */
  88 enum tpxv {
  89     tpxv_ComputationalElectrophysiology = 96,                /**< support for ion/water position swaps (computational electrophysiology) */
  90     tpxv_Use64BitRandomSeed,                                 /**< change ld_seed from int to gmx_int64_t */
  91     tpxv_RestrictedBendingAndCombinedAngleTorsionPotentials, /**< potentials for supporting coarse-grained force fields */
  92     tpxv_InteractiveMolecularDynamics,                       /**< interactive molecular dynamics (IMD) */
  93     tpxv_RemoveObsoleteParameters1                           /**< remove optimize_fft, dihre_fc, nstcheckpoint */
  94 };
  95
  96 /*! \brief Version number of the file format written to run input
  97  * files by this version of the code.
  98  *
  99  * The tpx_version number should be increased whenever the file format
 100  * in the main development branch changes, generally to the highest
 101  * value present in tpxv. Backward compatibility for reading old run
 102  * input files is maintained by checking this version number against
 103  * that of the file and then using the correct code path.
 104  *
 105  * When developing a feature branch that needs to change the run input
 106  * file format, change tpx_tag instead. */
 107 static const int tpx_version = tpxv_RemoveObsoleteParameters1;
 108
 109
 110 /* This number should only be increased when you edit the TOPOLOGY section
 111  * or the HEADER of the tpx format.
 112  * This way we can maintain forward compatibility too for all analysis tools
 113  * and/or external programs that only need to know the atom/residue names,
 114  * charges, and bond connectivity.
 115  *
 116  * It first appeared in tpx version 26, when I also moved the inputrecord
 117  * to the end of the tpx file, so we can just skip it if we only
 118  * want the topology.
 119  *
 120  * In particular, it must be increased when adding new elements to
 121  * ftupd, so that old code can read new .tpr files.
 122  */
 123 static const int tpx_generation = 26;
 124
 125 /* This number should be the most recent backwards incompatible version
 126  * I.e., if this number is 9, we cannot read tpx version 9 with this code.
 127  */
 128 static const int tpx_incompatible_version = 9;
 129
 130
 131
 132 /* Struct used to maintain tpx compatibility when function types are added */
 133 typedef struct {
 134     int fvnr;  /* file version number in which the function type first appeared */
 135     int ftype; /* function type */
 136 } t_ftupd;
 137
 138 /*
 139  * The entries should be ordered in:
 140  * 1. ascending file version number
 141  * 2. ascending function type number
 142  */
 143 /*static const t_ftupd ftupd[] = {
 144    { 20, F_CUBICBONDS        },
 145    { 20, F_CONNBONDS         },
 146    { 20, F_HARMONIC          },
 147    { 20, F_EQM,              },
 148    { 22, F_DISRESVIOL        },
 149    { 22, F_ORIRES            },
 150    { 22, F_ORIRESDEV         },
 151    { 26, F_FOURDIHS          },
 152    { 26, F_PIDIHS            },
 153    { 26, F_DIHRES            },
 154    { 26, F_DIHRESVIOL        },
 155    { 30, F_CROSS_BOND_BONDS  },
 156    { 30, F_CROSS_BOND_ANGLES },
 157    { 30, F_UREY_BRADLEY      },
 158    { 30, F_POLARIZATION      },
 159    { 54, F_DHDL_CON          },
 160    };*/
 161 /*
 162  * The entries should be ordered in:
 163  * 1. ascending function type number
 164  * 2. ascending file version number
 165  */
 166 /* question; what is the purpose of the commented code above? */
 167 static const t_ftupd ftupd[] = {
 168     { 20, F_CUBICBONDS        },
 169     { 20, F_CONNBONDS         },
 170     { 20, F_HARMONIC          },
 171     { 34, F_FENEBONDS         },
 172     { 43, F_TABBONDS          },
 173     { 43, F_TABBONDSNC        },
 174     { 70, F_RESTRBONDS        },
 175     { tpxv_RestrictedBendingAndCombinedAngleTorsionPotentials, F_RESTRANGLES },
 176     { 76, F_LINEAR_ANGLES     },
 177     { 30, F_CROSS_BOND_BONDS  },
 178     { 30, F_CROSS_BOND_ANGLES },
 179     { 30, F_UREY_BRADLEY      },
 180     { 34, F_QUARTIC_ANGLES    },
 181     { 43, F_TABANGLES         },
 182     { tpxv_RestrictedBendingAndCombinedAngleTorsionPotentials, F_RESTRDIHS },
 183     { tpxv_RestrictedBendingAndCombinedAngleTorsionPotentials, F_CBTDIHS },
 184     { 26, F_FOURDIHS          },
 185     { 26, F_PIDIHS            },
 186     { 43, F_TABDIHS           },
 187     { 65, F_CMAP              },
 188     { 60, F_GB12              },
 189     { 61, F_GB13              },
 190     { 61, F_GB14              },
 191     { 72, F_GBPOL             },
 192     { 72, F_NPSOLVATION       },
 193     { 41, F_LJC14_Q           },
 194     { 41, F_LJC_PAIRS_NB      },
 195     { 32, F_BHAM_LR           },
 196     { 32, F_RF_EXCL           },
 197     { 32, F_COUL_RECIP        },
 198     { 93, F_LJ_RECIP          },
 199     { 46, F_DPD               },
 200     { 30, F_POLARIZATION      },
 201     { 36, F_THOLE_POL         },
 202     { 90, F_FBPOSRES          },
 203     { 22, F_DISRESVIOL        },
 204     { 22, F_ORIRES            },
 205     { 22, F_ORIRESDEV         },
 206     { 26, F_DIHRES            },
 207     { 26, F_DIHRESVIOL        },
 208     { 49, F_VSITE4FDN         },
 209     { 50, F_VSITEN            },
 210     { 46, F_COM_PULL          },
 211     { 20, F_EQM               },
 212     { 46, F_ECONSERVED        },
 213     { 69, F_VTEMP_NOLONGERUSED},
 214     { 66, F_PDISPCORR         },
 215     { 54, F_DVDL_CONSTR       },
 216     { 76, F_ANHARM_POL        },
 217     { 79, F_DVDL_COUL         },
 218     { 79, F_DVDL_VDW,         },
 219     { 79, F_DVDL_BONDED,      },
 220     { 79, F_DVDL_RESTRAINT    },
 221     { 79, F_DVDL_TEMPERATURE  },
 222 };
 223 #define NFTUPD asize(ftupd)
 224
 225 /* Needed for backward compatibility */
 226 #define MAXNODES 256
 227
 228 static void _do_section(t_fileio *fio, int key, gmx_bool bRead, const char *src,
 229                         int line)
 230 {
 231     char     buf[STRLEN];
 232     gmx_bool bDbg;
 233
 234     if (gmx_fio_getftp(fio) == efTPA)
 235     {
 236         if (!bRead)
 237         {
 238             gmx_fio_write_string(fio, itemstr[key]);
 239             bDbg       = gmx_fio_getdebug(fio);
 240             gmx_fio_setdebug(fio, FALSE);
 241             gmx_fio_write_string(fio, comment_str[key]);
 242             gmx_fio_setdebug(fio, bDbg);
 243         }
 244         else
 245         {
 246             if (gmx_fio_getdebug(fio))
 247             {
 248                 fprintf(stderr, "Looking for section %s (%s, %d)",
 249                         itemstr[key], src, line);
 250             }
 251
 252             do
 253             {
 254                 gmx_fio_do_string(fio, buf);
 255             }
 256             while ((gmx_strcasecmp(buf, itemstr[key]) != 0));
 257
 258             if (gmx_strcasecmp(buf, itemstr[key]) != 0)
 259             {
 260                 gmx_fatal(FARGS, "\nCould not find section heading %s", itemstr[key]);
 261             }
 262             else if (gmx_fio_getdebug(fio))
 263             {
 264                 fprintf(stderr, " and found it\n");
 265             }
 266         }
 267     }
 268 }
 269
 270 #define do_section(fio, key, bRead) _do_section(fio, key, bRead, __FILE__, __LINE__)
 271
 272 /**************************************************************
 273  *
 274  * Now the higer level routines that do io of the structures and arrays
 275  *
 276  **************************************************************/
 277 static void do_pullgrp_tpx_pre95(t_fileio     *fio,
 278                                  t_pull_group *pgrp,
 279                                  t_pull_coord *pcrd,
 280                                  gmx_bool      bRead,
 281                                  int           file_version)
 282 {
 283     int  i;
 284     rvec tmp;
 285
 286     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->nat);
 287     if (bRead)
 288     {
 289         snew(pgrp->ind, pgrp->nat);
 290     }
 291     gmx_fio_ndo_int(fio, pgrp->ind, pgrp->nat);
 292     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->nweight);
 293     if (bRead)
 294     {
 295         snew(pgrp->weight, pgrp->nweight);
 296     }
 297     gmx_fio_ndo_real(fio, pgrp->weight, pgrp->nweight);
 298     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->pbcatom);
 299     gmx_fio_do_rvec(fio, pcrd->vec);
 300     clear_rvec(pcrd->origin);
 301     gmx_fio_do_rvec(fio, tmp);
 302     pcrd->init = tmp[0];
 303     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->rate);
 304     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->k);
 305     if (file_version >= 56)
 306     {
 307         gmx_fio_do_real(fio, pcrd->kB);
 308     }
 309     else
 310     {
 311         pcrd->kB = pcrd->k;
 312     }
 313 }
 314
 315 static void do_pull_group(t_fileio *fio, t_pull_group *pgrp, gmx_bool bRead)
 316 {
 317     int      i;
 318
 319     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->nat);
 320     if (bRead)
 321     {
 322         snew(pgrp->ind, pgrp->nat);
 323     }
 324     gmx_fio_ndo_int(fio, pgrp->ind, pgrp->nat);
 325     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->nweight);
 326     if (bRead)
 327     {
 328         snew(pgrp->weight, pgrp->nweight);
 329     }
 330     gmx_fio_ndo_real(fio, pgrp->weight, pgrp->nweight);
 331     gmx_fio_do_int(fio, pgrp->pbcatom);
 332 }
 333
 334 static void do_pull_coord(t_fileio *fio, t_pull_coord *pcrd)
 335 {
 336     int      i;
 337
 338     gmx_fio_do_int(fio, pcrd->group[0]);
 339     gmx_fio_do_int(fio, pcrd->group[1]);
 340     gmx_fio_do_rvec(fio, pcrd->origin);
 341     gmx_fio_do_rvec(fio, pcrd->vec);
 342     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->init);
 343     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->rate);
 344     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->k);
 345     gmx_fio_do_real(fio, pcrd->kB);
 346 }
 347
 348 static void do_expandedvals(t_fileio *fio, t_expanded *expand, t_lambda *fepvals, gmx_bool bRead, int file_version)
 349 {
 350     /* i is used in the ndo_double macro*/
 351     int      i;
 352     real     fv;
 353     real     rdum;
 354     int      n_lambda = fepvals->n_lambda;
 355
 356     /* reset the lambda calculation window */
 357     fepvals->lambda_start_n = 0;
 358     fepvals->lambda_stop_n  = n_lambda;
 359     if (file_version >= 79)
 360     {
 361         if (n_lambda > 0)
 362         {
 363             if (bRead)
 364             {
 365                 snew(expand->init_lambda_weights, n_lambda);
 366             }
 367             gmx_fio_ndo_real(fio, expand->init_lambda_weights, n_lambda);
 368             gmx_fio_do_gmx_bool(fio, expand->bInit_weights);
 369         }
 370
 371         gmx_fio_do_int(fio, expand->nstexpanded);
 372         gmx_fio_do_int(fio, expand->elmcmove);
 373         gmx_fio_do_int(fio, expand->elamstats);
 374         gmx_fio_do_int(fio, expand->lmc_repeats);
 375         gmx_fio_do_int(fio, expand->gibbsdeltalam);
 376         gmx_fio_do_int(fio, expand->lmc_forced_nstart);
 377         gmx_fio_do_int(fio, expand->lmc_seed);
 378         gmx_fio_do_real(fio, expand->mc_temp);
 379         gmx_fio_do_int(fio, expand->bSymmetrizedTMatrix);
 380         gmx_fio_do_int(fio, expand->nstTij);
 381         gmx_fio_do_int(fio, expand->minvarmin);
 382         gmx_fio_do_int(fio, expand->c_range);
 383         gmx_fio_do_real(fio, expand->wl_scale);
 384         gmx_fio_do_real(fio, expand->wl_ratio);
 385         gmx_fio_do_real(fio, expand->init_wl_delta);
 386         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, expand->bWLoneovert);
 387         gmx_fio_do_int(fio, expand->elmceq);
 388         gmx_fio_do_int(fio, expand->equil_steps);
 389         gmx_fio_do_int(fio, expand->equil_samples);
 390         gmx_fio_do_int(fio, expand->equil_n_at_lam);
 391         gmx_fio_do_real(fio, expand->equil_wl_delta);
 392         gmx_fio_do_real(fio, expand->equil_ratio);
 393     }
 394 }
 395
 396 static void do_simtempvals(t_fileio *fio, t_simtemp *simtemp, int n_lambda, gmx_bool bRead,
 397                            int file_version)
 398 {
 399     if (file_version >= 79)
 400     {
 401         gmx_fio_do_int(fio, simtemp->eSimTempScale);
 402         gmx_fio_do_real(fio, simtemp->simtemp_high);
 403         gmx_fio_do_real(fio, simtemp->simtemp_low);
 404         if (n_lambda > 0)
 405         {
 406             if (bRead)
 407             {
 408                 snew(simtemp->temperatures, n_lambda);
 409             }
 410             gmx_fio_ndo_real(fio, simtemp->temperatures, n_lambda);
 411         }
 412     }
 413 }
 414
 415 static void do_imd(t_fileio *fio, t_IMD *imd, gmx_bool bRead)
 416 {
 417     gmx_fio_do_int(fio, imd->nat);
 418     if (bRead)
 419     {
 420         snew(imd->ind, imd->nat);
 421     }
 422     gmx_fio_ndo_int(fio, imd->ind, imd->nat);
 423 }
 424
 425 static void do_fepvals(t_fileio *fio, t_lambda *fepvals, gmx_bool bRead, int file_version)
 426 {
 427     /* i is defined in the ndo_double macro; use g to iterate. */
 428     int      i, g;
 429     real     fv;
 430     real     rdum;
 431
 432     /* free energy values */
 433
 434     if (file_version >= 79)
 435     {
 436         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->init_fep_state);
 437         gmx_fio_do_double(fio, fepvals->init_lambda);
 438         gmx_fio_do_double(fio, fepvals->delta_lambda);
 439     }
 440     else if (file_version >= 59)
 441     {
 442         gmx_fio_do_double(fio, fepvals->init_lambda);
 443         gmx_fio_do_double(fio, fepvals->delta_lambda);
 444     }
 445     else
 446     {
 447         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
 448         fepvals->init_lambda = rdum;
 449         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
 450         fepvals->delta_lambda = rdum;
 451     }
 452     if (file_version >= 79)
 453     {
 454         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->n_lambda);
 455         if (bRead)
 456         {
 457             snew(fepvals->all_lambda, efptNR);
 458         }
 459         for (g = 0; g < efptNR; g++)
 460         {
 461             if (fepvals->n_lambda > 0)
 462             {
 463                 if (bRead)
 464                 {
 465                     snew(fepvals->all_lambda[g], fepvals->n_lambda);
 466                 }
 467                 gmx_fio_ndo_double(fio, fepvals->all_lambda[g], fepvals->n_lambda);
 468                 gmx_fio_ndo_int(fio, fepvals->separate_dvdl, efptNR);
 469             }
 470             else if (fepvals->init_lambda >= 0)
 471             {
 472                 fepvals->separate_dvdl[efptFEP] = TRUE;
 473             }
 474         }
 475     }
 476     else if (file_version >= 64)
 477     {
 478         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->n_lambda);
 479         if (bRead)
 480         {
 481             int g;
 482
 483             snew(fepvals->all_lambda, efptNR);
 484             /* still allocate the all_lambda array's contents. */
 485             for (g = 0; g < efptNR; g++)
 486             {
 487                 if (fepvals->n_lambda > 0)
 488                 {
 489                     snew(fepvals->all_lambda[g], fepvals->n_lambda);
 490                 }
 491             }
 492         }
 493         gmx_fio_ndo_double(fio, fepvals->all_lambda[efptFEP],
 494                            fepvals->n_lambda);
 495         if (fepvals->init_lambda >= 0)
 496         {
 497             int g, h;
 498
 499             fepvals->separate_dvdl[efptFEP] = TRUE;
 500
 501             if (bRead)
 502             {
 503                 /* copy the contents of the efptFEP lambda component to all
 504                    the other components */
 505                 for (g = 0; g < efptNR; g++)
 506                 {
 507                     for (h = 0; h < fepvals->n_lambda; h++)
 508                     {
 509                         if (g != efptFEP)
 510                         {
 511                             fepvals->all_lambda[g][h] =
 512                                 fepvals->all_lambda[efptFEP][h];
 513                         }
 514                     }
 515                 }
 516             }
 517         }
 518     }
 519     else
 520     {
 521         fepvals->n_lambda     = 0;
 522         fepvals->all_lambda   = NULL;
 523         if (fepvals->init_lambda >= 0)
 524         {
 525             fepvals->separate_dvdl[efptFEP] = TRUE;
 526         }
 527     }
 528     if (file_version >= 13)
 529     {
 530         gmx_fio_do_real(fio, fepvals->sc_alpha);
 531     }
 532     else
 533     {
 534         fepvals->sc_alpha = 0;
 535     }
 536     if (file_version >= 38)
 537     {
 538         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->sc_power);
 539     }
 540     else
 541     {
 542         fepvals->sc_power = 2;
 543     }
 544     if (file_version >= 79)
 545     {
 546         gmx_fio_do_real(fio, fepvals->sc_r_power);
 547     }
 548     else
 549     {
 550         fepvals->sc_r_power = 6.0;
 551     }
 552     if (file_version >= 15)
 553     {
 554         gmx_fio_do_real(fio, fepvals->sc_sigma);
 555     }
 556     else
 557     {
 558         fepvals->sc_sigma = 0.3;
 559     }
 560     if (bRead)
 561     {
 562         if (file_version >= 71)
 563         {
 564             fepvals->sc_sigma_min = fepvals->sc_sigma;
 565         }
 566         else
 567         {
 568             fepvals->sc_sigma_min = 0;
 569         }
 570     }
 571     if (file_version >= 79)
 572     {
 573         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->bScCoul);
 574     }
 575     else
 576     {
 577         fepvals->bScCoul = TRUE;
 578     }
 579     if (file_version >= 64)
 580     {
 581         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->nstdhdl);
 582     }
 583     else
 584     {
 585         fepvals->nstdhdl = 1;
 586     }
 587
 588     if (file_version >= 73)
 589     {
 590         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->separate_dhdl_file);
 591         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->dhdl_derivatives);
 592     }
 593     else
 594     {
 595         fepvals->separate_dhdl_file = esepdhdlfileYES;
 596         fepvals->dhdl_derivatives   = edhdlderivativesYES;
 597     }
 598     if (file_version >= 71)
 599     {
 600         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->dh_hist_size);
 601         gmx_fio_do_double(fio, fepvals->dh_hist_spacing);
 602     }
 603     else
 604     {
 605         fepvals->dh_hist_size    = 0;
 606         fepvals->dh_hist_spacing = 0.1;
 607     }
 608     if (file_version >= 79)
 609     {
 610         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->edHdLPrintEnergy);
 611     }
 612     else
 613     {
 614         fepvals->edHdLPrintEnergy = edHdLPrintEnergyNO;
 615     }
 616
 617     /* handle lambda_neighbors */
 618     if ((file_version >= 83 && file_version < 90) || file_version >= 92)
 619     {
 620         gmx_fio_do_int(fio, fepvals->lambda_neighbors);
 621         if ( (fepvals->lambda_neighbors >= 0) && (fepvals->init_fep_state >= 0) &&
 622              (fepvals->init_lambda < 0) )
 623         {
 624             fepvals->lambda_start_n = (fepvals->init_fep_state -
 625                                        fepvals->lambda_neighbors);
 626             fepvals->lambda_stop_n = (fepvals->init_fep_state +
 627                                       fepvals->lambda_neighbors + 1);
 628             if (fepvals->lambda_start_n < 0)
 629             {
 630                 fepvals->lambda_start_n = 0;;
 631             }
 632             if (fepvals->lambda_stop_n >= fepvals->n_lambda)
 633             {
 634                 fepvals->lambda_stop_n = fepvals->n_lambda;
 635             }
 636         }
 637         else
 638         {
 639             fepvals->lambda_start_n = 0;
 640             fepvals->lambda_stop_n  = fepvals->n_lambda;
 641         }
 642     }
 643     else
 644     {
 645         fepvals->lambda_start_n = 0;
 646         fepvals->lambda_stop_n  = fepvals->n_lambda;
 647     }
 648 }
 649
 650 static void do_pull(t_fileio *fio, t_pull *pull, gmx_bool bRead, int file_version)
 651 {
 652     int g;
 653
 654     if (file_version >= 95)
 655     {
 656         gmx_fio_do_int(fio, pull->ngroup);
 657     }
 658     gmx_fio_do_int(fio, pull->ncoord);
 659     if (file_version < 95)
 660     {
 661         pull->ngroup = pull->ncoord + 1;
 662     }
 663     gmx_fio_do_int(fio, pull->eGeom);
 664     gmx_fio_do_ivec(fio, pull->dim);
 665     gmx_fio_do_real(fio, pull->cyl_r1);
 666     gmx_fio_do_real(fio, pull->cyl_r0);
 667     gmx_fio_do_real(fio, pull->constr_tol);
 668     if (file_version >= 95)
 669     {
 670         gmx_fio_do_int(fio, pull->bPrintRef);
 671     }
 672     gmx_fio_do_int(fio, pull->nstxout);
 673     gmx_fio_do_int(fio, pull->nstfout);
 674     if (bRead)
 675     {
 676         snew(pull->group, pull->ngroup);
 677         snew(pull->coord, pull->ncoord);
 678     }
 679     if (file_version < 95)
 680     {
 681         /* epullgPOS for position pulling, before epullgDIRPBC was removed */
 682         if (pull->eGeom == epullgDIRPBC)
 683         {
 684             gmx_fatal(FARGS, "pull-geometry=position is no longer supported");
 685         }
 686         if (pull->eGeom > epullgDIRPBC)
 687         {
 688             pull->eGeom -= 1;
 689         }
 690
 691         for (g = 0; g < pull->ngroup; g++)
 692         {
 693             /* We read and ignore a pull coordinate for group 0 */
 694             do_pullgrp_tpx_pre95(fio, &pull->group[g], &pull->coord[max(g-1, 0)],
 695                                  bRead, file_version);
 696             if (g > 0)
 697             {
 698                 pull->coord[g-1].group[0] = 0;
 699                 pull->coord[g-1].group[1] = g;
 700             }
 701         }
 702
 703         pull->bPrintRef = (pull->group[0].nat > 0);
 704     }
 705     else
 706     {
 707         for (g = 0; g < pull->ngroup; g++)
 708         {
 709             do_pull_group(fio, &pull->group[g], bRead);
 710         }
 711         for (g = 0; g < pull->ncoord; g++)
 712         {
 713             do_pull_coord(fio, &pull->coord[g]);
 714         }
 715     }
 716 }
 717
 718
 719 static void do_rotgrp(t_fileio *fio, t_rotgrp *rotg, gmx_bool bRead)
 720 {
 721     int      i;
 722
 723     gmx_fio_do_int(fio, rotg->eType);
 724     gmx_fio_do_int(fio, rotg->bMassW);
 725     gmx_fio_do_int(fio, rotg->nat);
 726     if (bRead)
 727     {
 728         snew(rotg->ind, rotg->nat);
 729     }
 730     gmx_fio_ndo_int(fio, rotg->ind, rotg->nat);
 731     if (bRead)
 732     {
 733         snew(rotg->x_ref, rotg->nat);
 734     }
 735     gmx_fio_ndo_rvec(fio, rotg->x_ref, rotg->nat);
 736     gmx_fio_do_rvec(fio, rotg->vec);
 737     gmx_fio_do_rvec(fio, rotg->pivot);
 738     gmx_fio_do_real(fio, rotg->rate);
 739     gmx_fio_do_real(fio, rotg->k);
 740     gmx_fio_do_real(fio, rotg->slab_dist);
 741     gmx_fio_do_real(fio, rotg->min_gaussian);
 742     gmx_fio_do_real(fio, rotg->eps);
 743     gmx_fio_do_int(fio, rotg->eFittype);
 744     gmx_fio_do_int(fio, rotg->PotAngle_nstep);
 745     gmx_fio_do_real(fio, rotg->PotAngle_step);
 746 }
 747
 748 static void do_rot(t_fileio *fio, t_rot *rot, gmx_bool bRead)
 749 {
 750     int g;
 751
 752     gmx_fio_do_int(fio, rot->ngrp);
 753     gmx_fio_do_int(fio, rot->nstrout);
 754     gmx_fio_do_int(fio, rot->nstsout);
 755     if (bRead)
 756     {
 757         snew(rot->grp, rot->ngrp);
 758     }
 759     for (g = 0; g < rot->ngrp; g++)
 760     {
 761         do_rotgrp(fio, &rot->grp[g], bRead);
 762     }
 763 }
 764
 765
 766 static void do_swapcoords(t_fileio *fio, t_swapcoords *swap, gmx_bool bRead)
 767 {
 768     int i, j;
 769
 770
 771     gmx_fio_do_int(fio, swap->nat);
 772     gmx_fio_do_int(fio, swap->nat_sol);
 773     for (j = 0; j < 2; j++)
 774     {
 775         gmx_fio_do_int(fio, swap->nat_split[j]);
 776         gmx_fio_do_int(fio, swap->massw_split[j]);
 777     }
 778     gmx_fio_do_int(fio, swap->nstswap);
 779     gmx_fio_do_int(fio, swap->nAverage);
 780     gmx_fio_do_real(fio, swap->threshold);
 781     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl0r);
 782     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl0u);
 783     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl0l);
 784     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl1r);
 785     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl1u);
 786     gmx_fio_do_real(fio, swap->cyl1l);
 787
 788     if (bRead)
 789     {
 790         snew(swap->ind, swap->nat);
 791         snew(swap->ind_sol, swap->nat_sol);
 792         for (j = 0; j < 2; j++)
 793         {
 794             snew(swap->ind_split[j], swap->nat_split[j]);
 795         }
 796     }
 797
 798     gmx_fio_ndo_int(fio, swap->ind, swap->nat);
 799     gmx_fio_ndo_int(fio, swap->ind_sol, swap->nat_sol);
 800     for (j = 0; j < 2; j++)
 801     {
 802         gmx_fio_ndo_int(fio, swap->ind_split[j], swap->nat_split[j]);
 803     }
 804
 805     for (j = 0; j < eCompNR; j++)
 806     {
 807         gmx_fio_do_int(fio, swap->nanions[j]);
 808         gmx_fio_do_int(fio, swap->ncations[j]);
 809     }
 810
 811 }
 812
 813
 814 static void do_inputrec(t_fileio *fio, t_inputrec *ir, gmx_bool bRead,
 815                         int file_version, real *fudgeQQ)
 816 {
 817     int      i, j, k, *tmp, idum = 0;
 818     real     rdum, bd_temp;
 819     rvec     vdum;
 820     gmx_bool bSimAnn, bdum = 0;
 821     real     zerotemptime, finish_t, init_temp, finish_temp;
 822
 823     if (file_version != tpx_version)
 824     {
 825         /* Give a warning about features that are not accessible */
 826         fprintf(stderr, "Note: file tpx version %d, software tpx version %d\n",
 827                 file_version, tpx_version);
 828     }
 829
 830     if (bRead)
 831     {
 832         init_inputrec(ir);
 833     }
 834
 835     if (file_version == 0)
 836     {
 837         return;
 838     }
 839
 840     /* Basic inputrec stuff */
 841     gmx_fio_do_int(fio, ir->eI);
 842     if (file_version >= 62)
 843     {
 844         gmx_fio_do_int64(fio, ir->nsteps);
 845     }
 846     else
 847     {
 848         gmx_fio_do_int(fio, idum);
 849         ir->nsteps = idum;
 850     }
 851
 852     if (file_version > 25)
 853     {
 854         if (file_version >= 62)
 855         {
 856             gmx_fio_do_int64(fio, ir->init_step);
 857         }
 858         else
 859         {
 860             gmx_fio_do_int(fio, idum);
 861             ir->init_step = idum;
 862         }
 863     }
 864     else
 865     {
 866         ir->init_step = 0;
 867     }
 868
 869     if (file_version >= 58)
 870     {
 871         gmx_fio_do_int(fio, ir->simulation_part);
 872     }
 873     else
 874     {
 875         ir->simulation_part = 1;
 876     }
 877
 878     if (file_version >= 67)
 879     {
 880         gmx_fio_do_int(fio, ir->nstcalcenergy);
 881     }
 882     else
 883     {
 884         ir->nstcalcenergy = 1;
 885     }
 886     if (file_version < 53)
 887     {
 888         /* The pbc info has been moved out of do_inputrec,
 889          * since we always want it, also without reading the inputrec.
 890          */
 891         gmx_fio_do_int(fio, ir->ePBC);
 892         if ((file_version <= 15) && (ir->ePBC == 2))
 893         {
 894             ir->ePBC = epbcNONE;
 895         }
 896         if (file_version >= 45)
 897         {
 898             gmx_fio_do_int(fio, ir->bPeriodicMols);
 899         }
 900         else
 901         {
 902             if (ir->ePBC == 2)
 903             {
 904                 ir->ePBC          = epbcXYZ;
 905                 ir->bPeriodicMols = TRUE;
 906             }
 907             else
 908             {
 909                 ir->bPeriodicMols = FALSE;
 910             }
 911         }
 912     }
 913     if (file_version >= 81)
 914     {
 915         gmx_fio_do_int(fio, ir->cutoff_scheme);
 916         if (file_version < 94)
 917         {
 918             ir->cutoff_scheme = 1 - ir->cutoff_scheme;
 919         }
 920     }
 921     else
 922     {
 923         ir->cutoff_scheme = ecutsGROUP;
 924     }
 925     gmx_fio_do_int(fio, ir->ns_type);
 926     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstlist);
 927     gmx_fio_do_int(fio, idum); /* used to be ndelta; not used anymore */
 928     if (file_version < 41)
 929     {
 930         gmx_fio_do_int(fio, idum);
 931         gmx_fio_do_int(fio, idum);
 932     }
 933     if (file_version >= 45)
 934     {
 935         gmx_fio_do_real(fio, ir->rtpi);
 936     }
 937     else
 938     {
 939         ir->rtpi = 0.05;
 940     }
 941     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstcomm);
 942     if (file_version > 34)
 943     {
 944         gmx_fio_do_int(fio, ir->comm_mode);
 945     }
 946     else if (ir->nstcomm < 0)
 947     {
 948         ir->comm_mode = ecmANGULAR;
 949     }
 950     else
 951     {
 952         ir->comm_mode = ecmLINEAR;
 953     }
 954     ir->nstcomm = abs(ir->nstcomm);
 955
 956     /* ignore nstcheckpoint */
 957     if (file_version > 25 && file_version < tpxv_RemoveObsoleteParameters1)
 958     {
 959         gmx_fio_do_int(fio, idum);
 960     }
 961
 962     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstcgsteep);
 963
 964     if (file_version >= 30)
 965     {
 966         gmx_fio_do_int(fio, ir->nbfgscorr);
 967     }
 968     else if (bRead)
 969     {
 970         ir->nbfgscorr = 10;
 971     }
 972
 973     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstlog);
 974     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstxout);
 975     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstvout);
 976     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstfout);
 977     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstenergy);
 978     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstxout_compressed);
 979     if (file_version >= 59)
 980     {
 981         gmx_fio_do_double(fio, ir->init_t);
 982         gmx_fio_do_double(fio, ir->delta_t);
 983     }
 984     else
 985     {
 986         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
 987         ir->init_t = rdum;
 988         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
 989         ir->delta_t = rdum;
 990     }
 991     gmx_fio_do_real(fio, ir->x_compression_precision);
 992     if (file_version < 19)
 993     {
 994         gmx_fio_do_int(fio, idum);
 995         gmx_fio_do_int(fio, idum);
 996     }
 997     if (file_version < 18)
 998     {
 999         gmx_fio_do_int(fio, idum);
1000     }
1001     if (file_version >= 81)
1002     {
1003         gmx_fio_do_real(fio, ir->verletbuf_tol);
1004     }
1005     else
1006     {
1007         ir->verletbuf_tol = 0;
1008     }
1009     gmx_fio_do_real(fio, ir->rlist);
1010     if (file_version >= 67)
1011     {
1012         gmx_fio_do_real(fio, ir->rlistlong);
1013     }
1014     if (file_version >= 82 && file_version != 90)
1015     {
1016         gmx_fio_do_int(fio, ir->nstcalclr);
1017     }
1018     else
1019     {
1020         /* Calculate at NS steps */
1021         ir->nstcalclr = ir->nstlist;
1022     }
1023     gmx_fio_do_int(fio, ir->coulombtype);
1024     if (file_version < 32 && ir->coulombtype == eelRF)
1025     {
1026         ir->coulombtype = eelRF_NEC;
1027     }
1028     if (file_version >= 81)
1029     {
1030         gmx_fio_do_int(fio, ir->coulomb_modifier);
1031     }
1032     else
1033     {
1034         ir->coulomb_modifier = (ir->cutoff_scheme == ecutsVERLET ? eintmodPOTSHIFT : eintmodNONE);
1035     }
1036     gmx_fio_do_real(fio, ir->rcoulomb_switch);
1037     gmx_fio_do_real(fio, ir->rcoulomb);
1038     gmx_fio_do_int(fio, ir->vdwtype);
1039     if (file_version >= 81)
1040     {
1041         gmx_fio_do_int(fio, ir->vdw_modifier);
1042     }
1043     else
1044     {
1045         ir->vdw_modifier = (ir->cutoff_scheme == ecutsVERLET ? eintmodPOTSHIFT : eintmodNONE);
1046     }
1047     gmx_fio_do_real(fio, ir->rvdw_switch);
1048     gmx_fio_do_real(fio, ir->rvdw);
1049     if (file_version < 67)
1050     {
1051         ir->rlistlong = max_cutoff(ir->rlist, max_cutoff(ir->rvdw, ir->rcoulomb));
1052     }
1053     gmx_fio_do_int(fio, ir->eDispCorr);
1054     gmx_fio_do_real(fio, ir->epsilon_r);
1055     if (file_version >= 37)
1056     {
1057         gmx_fio_do_real(fio, ir->epsilon_rf);
1058     }
1059     else
1060     {
1061         if (EEL_RF(ir->coulombtype))
1062         {
1063             ir->epsilon_rf = ir->epsilon_r;
1064             ir->epsilon_r  = 1.0;
1065         }
1066         else
1067         {
1068             ir->epsilon_rf = 1.0;
1069         }
1070     }
1071     if (file_version >= 29)
1072     {
1073         gmx_fio_do_real(fio, ir->tabext);
1074     }
1075     else
1076     {
1077         ir->tabext = 1.0;
1078     }
1079
1080     if (file_version > 25)
1081     {
1082         gmx_fio_do_int(fio, ir->gb_algorithm);
1083         gmx_fio_do_int(fio, ir->nstgbradii);
1084         gmx_fio_do_real(fio, ir->rgbradii);
1085         gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_saltconc);
1086         gmx_fio_do_int(fio, ir->implicit_solvent);
1087     }
1088     else
1089     {
1090         ir->gb_algorithm     = egbSTILL;
1091         ir->nstgbradii       = 1;
1092         ir->rgbradii         = 1.0;
1093         ir->gb_saltconc      = 0;
1094         ir->implicit_solvent = eisNO;
1095     }
1096     if (file_version >= 55)
1097     {
1098         gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_epsilon_solvent);
1099         gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_obc_alpha);
1100         gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_obc_beta);
1101         gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_obc_gamma);
1102         if (file_version >= 60)
1103         {
1104             gmx_fio_do_real(fio, ir->gb_dielectric_offset);
1105             gmx_fio_do_int(fio, ir->sa_algorithm);
1106         }
1107         else
1108         {
1109             ir->gb_dielectric_offset = 0.009;
1110             ir->sa_algorithm         = esaAPPROX;
1111         }
1112         gmx_fio_do_real(fio, ir->sa_surface_tension);
1113
1114         /* Override sa_surface_tension if it is not changed in the mpd-file */
1115         if (ir->sa_surface_tension < 0)
1116         {
1117             if (ir->gb_algorithm == egbSTILL)
1118             {
1119                 ir->sa_surface_tension = 0.0049 * 100 * CAL2JOULE;
1120             }
1121             else if (ir->gb_algorithm == egbHCT || ir->gb_algorithm == egbOBC)
1122             {
1123                 ir->sa_surface_tension = 0.0054 * 100 * CAL2JOULE;
1124             }
1125         }
1126
1127     }
1128     else
1129     {
1130         /* Better use sensible values than insane (0.0) ones... */
1131         ir->gb_epsilon_solvent = 80;
1132         ir->gb_obc_alpha       = 1.0;
1133         ir->gb_obc_beta        = 0.8;
1134         ir->gb_obc_gamma       = 4.85;
1135         ir->sa_surface_tension = 2.092;
1136     }
1137
1138
1139     if (file_version >= 81)
1140     {
1141         gmx_fio_do_real(fio, ir->fourier_spacing);
1142     }
1143     else
1144     {
1145         ir->fourier_spacing = 0.0;
1146     }
1147     gmx_fio_do_int(fio, ir->nkx);
1148     gmx_fio_do_int(fio, ir->nky);
1149     gmx_fio_do_int(fio, ir->nkz);
1150     gmx_fio_do_int(fio, ir->pme_order);
1151     gmx_fio_do_real(fio, ir->ewald_rtol);
1152
1153     if (file_version >= 93)
1154     {
1155         gmx_fio_do_real(fio, ir->ewald_rtol_lj);
1156     }
1157     else
1158     {
1159         ir->ewald_rtol_lj = ir->ewald_rtol;
1160     }
1161
1162     if (file_version >= 24)
1163     {
1164         gmx_fio_do_int(fio, ir->ewald_geometry);
1165     }
1166     else
1167     {
1168         ir->ewald_geometry = eewg3D;
1169     }
1170
1171     if (file_version <= 17)
1172     {
1173         ir->epsilon_surface = 0;
1174         if (file_version == 17)
1175         {
1176             gmx_fio_do_int(fio, idum);
1177         }
1178     }
1179     else
1180     {
1181         gmx_fio_do_real(fio, ir->epsilon_surface);
1182     }
1183
1184     /* ignore bOptFFT */
1185     if (file_version < tpxv_RemoveObsoleteParameters1)
1186     {
1187         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, bdum);
1188     }
1189
1190     if (file_version >= 93)
1191     {
1192         gmx_fio_do_int(fio, ir->ljpme_combination_rule);
1193     }
1194     gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bContinuation);
1195     gmx_fio_do_int(fio, ir->etc);
1196     /* before version 18, ir->etc was a gmx_bool (ir->btc),
1197      * but the values 0 and 1 still mean no and
1198      * berendsen temperature coupling, respectively.
1199      */
1200     if (file_version >= 79)
1201     {
1202         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bPrintNHChains);
1203     }
1204     if (file_version >= 71)
1205     {
1206         gmx_fio_do_int(fio, ir->nsttcouple);
1207     }
1208     else
1209     {
1210         ir->nsttcouple = ir->nstcalcenergy;
1211     }
1212     if (file_version <= 15)
1213     {
1214         gmx_fio_do_int(fio, idum);
1215     }
1216     if (file_version <= 17)
1217     {
1218         gmx_fio_do_int(fio, ir->epct);
1219         if (file_version <= 15)
1220         {
1221             if (ir->epct == 5)
1222             {
1223                 ir->epct = epctSURFACETENSION;
1224             }
1225             gmx_fio_do_int(fio, idum);
1226         }
1227         ir->epct -= 1;
1228         /* we have removed the NO alternative at the beginning */
1229         if (ir->epct == -1)
1230         {
1231             ir->epc  = epcNO;
1232             ir->epct = epctISOTROPIC;
1233         }
1234         else
1235         {
1236             ir->epc = epcBERENDSEN;
1237         }
1238     }
1239     else
1240     {
1241         gmx_fio_do_int(fio, ir->epc);
1242         gmx_fio_do_int(fio, ir->epct);
1243     }
1244     if (file_version >= 71)
1245     {
1246         gmx_fio_do_int(fio, ir->nstpcouple);
1247     }
1248     else
1249     {
1250         ir->nstpcouple = ir->nstcalcenergy;
1251     }
1252     gmx_fio_do_real(fio, ir->tau_p);
1253     if (file_version <= 15)
1254     {
1255         gmx_fio_do_rvec(fio, vdum);
1256         clear_mat(ir->ref_p);
1257         for (i = 0; i < DIM; i++)
1258         {
1259             ir->ref_p[i][i] = vdum[i];
1260         }
1261     }
1262     else
1263     {
1264         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->ref_p[XX]);
1265         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->ref_p[YY]);
1266         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->ref_p[ZZ]);
1267     }
1268     if (file_version <= 15)
1269     {
1270         gmx_fio_do_rvec(fio, vdum);
1271         clear_mat(ir->compress);
1272         for (i = 0; i < DIM; i++)
1273         {
1274             ir->compress[i][i] = vdum[i];
1275         }
1276     }
1277     else
1278     {
1279         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->compress[XX]);
1280         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->compress[YY]);
1281         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->compress[ZZ]);
1282     }
1283     if (file_version >= 47)
1284     {
1285         gmx_fio_do_int(fio, ir->refcoord_scaling);
1286         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->posres_com);
1287         gmx_fio_do_rvec(fio, ir->posres_comB);
1288     }
1289     else
1290     {
1291         ir->refcoord_scaling = erscNO;
1292         clear_rvec(ir->posres_com);
1293         clear_rvec(ir->posres_comB);
1294     }
1295     if ((file_version > 25) && (file_version < 79))
1296     {
1297         gmx_fio_do_int(fio, ir->andersen_seed);
1298     }
1299     else
1300     {
1301         ir->andersen_seed = 0;
1302     }
1303     if (file_version < 26)
1304     {
1305         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, bSimAnn);
1306         gmx_fio_do_real(fio, zerotemptime);
1307     }
1308
1309     if (file_version < 37)
1310     {
1311         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
1312     }
1313
1314     gmx_fio_do_real(fio, ir->shake_tol);
1315     if (file_version < 54)
1316     {
1317         gmx_fio_do_real(fio, *fudgeQQ);
1318     }
1319
1320     gmx_fio_do_int(fio, ir->efep);
1321     if (file_version <= 14 && ir->efep != efepNO)
1322     {
1323         ir->efep = efepYES;
1324     }
1325     do_fepvals(fio, ir->fepvals, bRead, file_version);
1326
1327     if (file_version >= 79)
1328     {
1329         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bSimTemp);
1330         if (ir->bSimTemp)
1331         {
1332             ir->bSimTemp = TRUE;
1333         }
1334     }
1335     else
1336     {
1337         ir->bSimTemp = FALSE;
1338     }
1339     if (ir->bSimTemp)
1340     {
1341         do_simtempvals(fio, ir->simtempvals, ir->fepvals->n_lambda, bRead, file_version);
1342     }
1343
1344     if (file_version >= 79)
1345     {
1346         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bExpanded);
1347         if (ir->bExpanded)
1348         {
1349             ir->bExpanded = TRUE;
1350         }
1351         else
1352         {
1353             ir->bExpanded = FALSE;
1354         }
1355     }
1356     if (ir->bExpanded)
1357     {
1358         do_expandedvals(fio, ir->expandedvals, ir->fepvals, bRead, file_version);
1359     }
1360     if (file_version >= 57)
1361     {
1362         gmx_fio_do_int(fio, ir->eDisre);
1363     }
1364     gmx_fio_do_int(fio, ir->eDisreWeighting);
1365     if (file_version < 22)
1366     {
1367         if (ir->eDisreWeighting == 0)
1368         {
1369             ir->eDisreWeighting = edrwEqual;
1370         }
1371         else
1372         {
1373             ir->eDisreWeighting = edrwConservative;
1374         }
1375     }
1376     gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bDisreMixed);
1377     gmx_fio_do_real(fio, ir->dr_fc);
1378     gmx_fio_do_real(fio, ir->dr_tau);
1379     gmx_fio_do_int(fio, ir->nstdisreout);
1380     if (file_version >= 22)
1381     {
1382         gmx_fio_do_real(fio, ir->orires_fc);
1383         gmx_fio_do_real(fio, ir->orires_tau);
1384         gmx_fio_do_int(fio, ir->nstorireout);
1385     }
1386     else
1387     {
1388         ir->orires_fc   = 0;
1389         ir->orires_tau  = 0;
1390         ir->nstorireout = 0;
1391     }
1392
1393     /* ignore dihre_fc */
1394     if (file_version >= 26 && file_version < 79)
1395     {
1396         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
1397         if (file_version < 56)
1398         {
1399             gmx_fio_do_real(fio, rdum);
1400             gmx_fio_do_int(fio, idum);
1401         }
1402     }
1403
1404     gmx_fio_do_real(fio, ir->em_stepsize);
1405     gmx_fio_do_real(fio, ir->em_tol);
1406     if (file_version >= 22)
1407     {
1408         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bShakeSOR);
1409     }
1410     else if (bRead)
1411     {
1412         ir->bShakeSOR = TRUE;
1413     }
1414     if (file_version >= 11)
1415     {
1416         gmx_fio_do_int(fio, ir->niter);
1417     }
1418     else if (bRead)
1419     {
1420         ir->niter = 25;
1421         fprintf(stderr, "Note: niter not in run input file, setting it to %d\n",
1422                 ir->niter);
1423     }
1424     if (file_version >= 21)
1425     {
1426         gmx_fio_do_real(fio, ir->fc_stepsize);
1427     }
1428     else
1429     {
1430         ir->fc_stepsize = 0;
1431     }
1432     gmx_fio_do_int(fio, ir->eConstrAlg);
1433     gmx_fio_do_int(fio, ir->nProjOrder);
1434     gmx_fio_do_real(fio, ir->LincsWarnAngle);
1435     if (file_version <= 14)
1436     {
1437         gmx_fio_do_int(fio, idum);
1438     }
1439     if (file_version >= 26)
1440     {
1441         gmx_fio_do_int(fio, ir->nLincsIter);
1442     }
1443     else if (bRead)
1444     {
1445         ir->nLincsIter = 1;
1446         fprintf(stderr, "Note: nLincsIter not in run input file, setting it to %d\n",
1447                 ir->nLincsIter);
1448     }
1449     if (file_version < 33)
1450     {
1451         gmx_fio_do_real(fio, bd_temp);
1452     }
1453     gmx_fio_do_real(fio, ir->bd_fric);
1454     if (file_version >= tpxv_Use64BitRandomSeed)
1455     {
1456         gmx_fio_do_int64(fio, ir->ld_seed);
1457     }
1458     else
1459     {
1460         gmx_fio_do_int(fio, idum);
1461         ir->ld_seed = idum;
1462     }
1463     if (file_version >= 33)
1464     {
1465         for (i = 0; i < DIM; i++)
1466         {
1467             gmx_fio_do_rvec(fio, ir->deform[i]);
1468         }
1469     }
1470     else
1471     {
1472         for (i = 0; i < DIM; i++)
1473         {
1474             clear_rvec(ir->deform[i]);
1475         }
1476     }
1477     if (file_version >= 14)
1478     {
1479         gmx_fio_do_real(fio, ir->cos_accel);
1480     }
1481     else if (bRead)
1482     {
1483         ir->cos_accel = 0;
1484     }
1485     gmx_fio_do_int(fio, ir->userint1);
1486     gmx_fio_do_int(fio, ir->userint2);
1487     gmx_fio_do_int(fio, ir->userint3);
1488     gmx_fio_do_int(fio, ir->userint4);
1489     gmx_fio_do_real(fio, ir->userreal1);
1490     gmx_fio_do_real(fio, ir->userreal2);
1491     gmx_fio_do_real(fio, ir->userreal3);
1492     gmx_fio_do_real(fio, ir->userreal4);
1493
1494     /* AdResS stuff */
1495     if (file_version >= 77)
1496     {
1497         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bAdress);
1498         if (ir->bAdress)
1499         {
1500             if (bRead)
1501             {
1502                 snew(ir->adress, 1);
1503             }
1504             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->type);
1505             gmx_fio_do_real(fio, ir->adress->const_wf);
1506             gmx_fio_do_real(fio, ir->adress->ex_width);
1507             gmx_fio_do_real(fio, ir->adress->hy_width);
1508             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->icor);
1509             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->site);
1510             gmx_fio_do_rvec(fio, ir->adress->refs);
1511             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->n_tf_grps);
1512             gmx_fio_do_real(fio, ir->adress->ex_forcecap);
1513             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->n_energy_grps);
1514             gmx_fio_do_int(fio, ir->adress->do_hybridpairs);
1515
1516             if (bRead)
1517             {
1518                 snew(ir->adress->tf_table_index, ir->adress->n_tf_grps);
1519             }
1520             if (ir->adress->n_tf_grps > 0)
1521             {
1522                 gmx_fio_ndo_int(fio, ir->adress->tf_table_index, ir->adress->n_tf_grps);
1523             }
1524             if (bRead)
1525             {
1526                 snew(ir->adress->group_explicit, ir->adress->n_energy_grps);
1527             }
1528             if (ir->adress->n_energy_grps > 0)
1529             {
1530                 gmx_fio_ndo_int(fio, ir->adress->group_explicit, ir->adress->n_energy_grps);
1531             }
1532         }
1533     }
1534     else
1535     {
1536         ir->bAdress = FALSE;
1537     }
1538
1539     /* pull stuff */
1540     if (file_version >= 48)
1541     {
1542         gmx_fio_do_int(fio, ir->ePull);
1543         if (ir->ePull != epullNO)
1544         {
1545             if (bRead)
1546             {
1547                 snew(ir->pull, 1);
1548             }
1549             do_pull(fio, ir->pull, bRead, file_version);
1550         }
1551     }
1552     else
1553     {
1554         ir->ePull = epullNO;
1555     }
1556
1557     /* Enforced rotation */
1558     if (file_version >= 74)
1559     {
1560         gmx_fio_do_int(fio, ir->bRot);
1561         if (ir->bRot == TRUE)
1562         {
1563             if (bRead)
1564             {
1565                 snew(ir->rot, 1);
1566             }
1567             do_rot(fio, ir->rot, bRead);
1568         }
1569     }
1570     else
1571     {
1572         ir->bRot = FALSE;
1573     }
1574
1575     /* Interactive molecular dynamics */
1576     if (file_version >= tpxv_InteractiveMolecularDynamics)
1577     {
1578         gmx_fio_do_int(fio, ir->bIMD);
1579         if (TRUE == ir->bIMD)
1580         {
1581             if (bRead)
1582             {
1583                 snew(ir->imd, 1);
1584             }
1585             do_imd(fio, ir->imd, bRead);
1586         }
1587     }
1588     else
1589     {
1590         /* We don't support IMD sessions for old .tpr files */
1591         ir->bIMD = FALSE;
1592     }
1593
1594     /* grpopts stuff */
1595     gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.ngtc);
1596     if (file_version >= 69)
1597     {
1598         gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.nhchainlength);
1599     }
1600     else
1601     {
1602         ir->opts.nhchainlength = 1;
1603     }
1604     gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.ngacc);
1605     gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.ngfrz);
1606     gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.ngener);
1607
1608     if (bRead)
1609     {
1610         snew(ir->opts.nrdf,   ir->opts.ngtc);
1611         snew(ir->opts.ref_t,  ir->opts.ngtc);
1612         snew(ir->opts.annealing, ir->opts.ngtc);
1613         snew(ir->opts.anneal_npoints, ir->opts.ngtc);
1614         snew(ir->opts.anneal_time, ir->opts.ngtc);
1615         snew(ir->opts.anneal_temp, ir->opts.ngtc);
1616         snew(ir->opts.tau_t,  ir->opts.ngtc);
1617         snew(ir->opts.nFreeze, ir->opts.ngfrz);
1618         snew(ir->opts.acc,    ir->opts.ngacc);
1619         snew(ir->opts.egp_flags, ir->opts.ngener*ir->opts.ngener);
1620     }
1621     if (ir->opts.ngtc > 0)
1622     {
1623         if (bRead && file_version < 13)
1624         {
1625             snew(tmp, ir->opts.ngtc);
1626             gmx_fio_ndo_int(fio, tmp, ir->opts.ngtc);
1627             for (i = 0; i < ir->opts.ngtc; i++)
1628             {
1629                 ir->opts.nrdf[i] = tmp[i];
1630             }
1631             sfree(tmp);
1632         }
1633         else
1634         {
1635             gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.nrdf, ir->opts.ngtc);
1636         }
1637         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.ref_t, ir->opts.ngtc);
1638         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.tau_t, ir->opts.ngtc);
1639         if (file_version < 33 && ir->eI == eiBD)
1640         {
1641             for (i = 0; i < ir->opts.ngtc; i++)
1642             {
1643                 ir->opts.tau_t[i] = bd_temp;
1644             }
1645         }
1646     }
1647     if (ir->opts.ngfrz > 0)
1648     {
1649         gmx_fio_ndo_ivec(fio, ir->opts.nFreeze, ir->opts.ngfrz);
1650     }
1651     if (ir->opts.ngacc > 0)
1652     {
1653         gmx_fio_ndo_rvec(fio, ir->opts.acc, ir->opts.ngacc);
1654     }
1655     if (file_version >= 12)
1656     {
1657         gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.egp_flags,
1658                         ir->opts.ngener*ir->opts.ngener);
1659     }
1660
1661     if (bRead && file_version < 26)
1662     {
1663         for (i = 0; i < ir->opts.ngtc; i++)
1664         {
1665             if (bSimAnn)
1666             {
1667                 ir->opts.annealing[i]      = eannSINGLE;
1668                 ir->opts.anneal_npoints[i] = 2;
1669                 snew(ir->opts.anneal_time[i], 2);
1670                 snew(ir->opts.anneal_temp[i], 2);
1671                 /* calculate the starting/ending temperatures from reft, zerotemptime, and nsteps */
1672                 finish_t                   = ir->init_t + ir->nsteps * ir->delta_t;
1673                 init_temp                  = ir->opts.ref_t[i]*(1-ir->init_t/zerotemptime);
1674                 finish_temp                = ir->opts.ref_t[i]*(1-finish_t/zerotemptime);
1675                 ir->opts.anneal_time[i][0] = ir->init_t;
1676                 ir->opts.anneal_time[i][1] = finish_t;
1677                 ir->opts.anneal_temp[i][0] = init_temp;
1678                 ir->opts.anneal_temp[i][1] = finish_temp;
1679             }
1680             else
1681             {
1682                 ir->opts.annealing[i]      = eannNO;
1683                 ir->opts.anneal_npoints[i] = 0;
1684             }
1685         }
1686     }
1687     else
1688     {
1689         /* file version 26 or later */
1690         /* First read the lists with annealing and npoints for each group */
1691         gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.annealing, ir->opts.ngtc);
1692         gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.anneal_npoints, ir->opts.ngtc);
1693         for (j = 0; j < (ir->opts.ngtc); j++)
1694         {
1695             k = ir->opts.anneal_npoints[j];
1696             if (bRead)
1697             {
1698                 snew(ir->opts.anneal_time[j], k);
1699                 snew(ir->opts.anneal_temp[j], k);
1700             }
1701             gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.anneal_time[j], k);
1702             gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.anneal_temp[j], k);
1703         }
1704     }
1705     /* Walls */
1706     if (file_version >= 45)
1707     {
1708         gmx_fio_do_int(fio, ir->nwall);
1709         gmx_fio_do_int(fio, ir->wall_type);
1710         if (file_version >= 50)
1711         {
1712             gmx_fio_do_real(fio, ir->wall_r_linpot);
1713         }
1714         else
1715         {
1716             ir->wall_r_linpot = -1;
1717         }
1718         gmx_fio_do_int(fio, ir->wall_atomtype[0]);
1719         gmx_fio_do_int(fio, ir->wall_atomtype[1]);
1720         gmx_fio_do_real(fio, ir->wall_density[0]);
1721         gmx_fio_do_real(fio, ir->wall_density[1]);
1722         gmx_fio_do_real(fio, ir->wall_ewald_zfac);
1723     }
1724     else
1725     {
1726         ir->nwall            = 0;
1727         ir->wall_type        = 0;
1728         ir->wall_atomtype[0] = -1;
1729         ir->wall_atomtype[1] = -1;
1730         ir->wall_density[0]  = 0;
1731         ir->wall_density[1]  = 0;
1732         ir->wall_ewald_zfac  = 3;
1733     }
1734     /* Cosine stuff for electric fields */
1735     for (j = 0; (j < DIM); j++)
1736     {
1737         gmx_fio_do_int(fio, ir->ex[j].n);
1738         gmx_fio_do_int(fio, ir->et[j].n);
1739         if (bRead)
1740         {
1741             snew(ir->ex[j].a,  ir->ex[j].n);
1742             snew(ir->ex[j].phi, ir->ex[j].n);
1743             snew(ir->et[j].a,  ir->et[j].n);
1744             snew(ir->et[j].phi, ir->et[j].n);
1745         }
1746         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->ex[j].a,  ir->ex[j].n);
1747         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->ex[j].phi, ir->ex[j].n);
1748         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->et[j].a,  ir->et[j].n);
1749         gmx_fio_ndo_real(fio, ir->et[j].phi, ir->et[j].n);
1750     }
1751
1752     /* Swap ions */
1753     if (file_version >= tpxv_ComputationalElectrophysiology)
1754     {
1755         gmx_fio_do_int(fio, ir->eSwapCoords);
1756         if (ir->eSwapCoords != eswapNO)
1757         {
1758             if (bRead)
1759             {
1760                 snew(ir->swap, 1);
1761             }
1762             do_swapcoords(fio, ir->swap, bRead);
1763         }
1764     }
1765
1766     /* QMMM stuff */
1767     if (file_version >= 39)
1768     {
1769         gmx_fio_do_gmx_bool(fio, ir->bQMMM);
1770         gmx_fio_do_int(fio, ir->QMMMscheme);
1771         gmx_fio_do_real(fio, ir->scalefactor);
1772         gmx_fio_do_int(fio, ir->opts.ngQM);
1773         if (bRead)
1774         {
1775             snew(ir->opts.QMmethod,    ir->opts.ngQM);
1776             snew(ir->opts.QMbasis,     ir->opts.ngQM);
1777             snew(ir->opts.QMcharge,    ir->opts.ngQM);
1778             snew(ir->opts.QMmult,      ir->opts.ngQM);
1779             snew(ir->opts.bSH,         ir->opts.ngQM);
1780             snew(ir->opts.CASorbitals, ir->opts.ngQM);
1781             snew(ir->opts.CASelectrons, ir->opts.ngQM);
1782             snew(ir->opts.SAon,        ir->opts.ngQM);
1783             snew(ir->opts.SAoff,       ir->opts.ngQM);
1784             snew(ir->opts.SAsteps,     ir->opts.ngQM);
1785             snew(ir->opts.bOPT,        ir->opts.ngQM);
1786             snew(ir->opts.bTS,         ir->opts.ngQM);
1787         }
1788         if (ir->opts.ngQM > 0)
1789         {
1790             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.QMmethod, ir->opts.ngQM);
1791             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.QMbasis, ir->opts.ngQM);
1792             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.QMcharge, ir->opts.ngQM);
1793             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.QMmult, ir->opts.ngQM);
1794             gmx_fio_ndo_gmx_bool(fio, ir->opts.bSH, ir->opts.ngQM);
1795             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.CASorbitals, ir->opts.ngQM);
1796             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.CASelectrons, ir->opts.ngQM);
1797             gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.SAon, ir->opts.ngQM);
1798             gmx_fio_ndo_real(fio, ir->opts.SAoff, ir->opts.ngQM);
1799             gmx_fio_ndo_int(fio, ir->opts.SAsteps, ir->opts.ngQM);
1800             gmx_fio_ndo_gmx_bool(fio, ir->opts.bOPT, ir->opts.ngQM);
1801             gmx_fio_ndo_gmx_bool(fio, ir->opts.bTS, ir->opts.ngQM);
1802         }
1803         /* end of QMMM stuff */
1804     }
1805 }
1806
1807
1808 static void do_harm(t_fileio *fio, t_iparams *iparams)
1809 {
1810     gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.rA);
1811     gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.krA);
1812     gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.rB);
1813     gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.krB);
1814 }
1815
1816 void do_iparams(t_fileio *fio, t_functype ftype, t_iparams *iparams,
1817                 gmx_bool bRead, int file_version)
1818 {
1819     int      idum;
1820     real     rdum;
1821
1822     if (!bRead)
1823     {
1824         gmx_fio_set_comment(fio, interaction_function[ftype].name);
1825     }
1826     switch (ftype)
1827     {
1828         case F_ANGLES:
1829         case F_G96ANGLES:
1830         case F_BONDS:
1831         case F_G96BONDS:
1832         case F_HARMONIC:
1833         case F_IDIHS:
1834             do_harm(fio, iparams);
1835             if ((ftype == F_ANGRES || ftype == F_ANGRESZ) && bRead)
1836             {
1837                 /* Correct incorrect storage of parameters */
1838                 iparams->pdihs.phiB = iparams->pdihs.phiA;
1839                 iparams->pdihs.cpB  = iparams->pdihs.cpA;
1840             }
1841             break;
1842         case F_RESTRANGLES:
1843             gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.rA);
1844             gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.krA);
1845             break;
1846         case F_LINEAR_ANGLES:
1847             gmx_fio_do_real(fio, iparams->linangle.klinA);
1848             gmx_fio_do_real(fio, iparams->linangle.aA);
1849             gmx_fio_do_real(fio, iparams->linangle.klinB);
1850             gmx_fio_do_real(fio, iparams->linangle.aB);
1851             break;
1852         case F_FENEBONDS:
1853             gmx_fio_do_real(fio, iparams->fene.bm);
1854             gmx_fio_do_real(fio, iparams->fene.kb);
1855             break;
1856
1857         case F_RESTRBONDS:
1858             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.lowA);
1859             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.up1A);
1860             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.up2A);
1861             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.kA);
1862             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.lowB);
1863             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.up1B);
1864             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.up2B);
1865             gmx_fio_do_real(fio, iparams->restraint.kB);
1866             break;
1867         case F_TABBONDS:
1868         case F_TABBONDSNC:
1869         case F_TABANGLES:
1870         case F_TABDIHS:
1871             gmx_fio_do_real(fio, iparams->tab.kA);
1872             gmx_fio_do_int(fio, iparams->tab.table);
1873             gmx_fio_do_real(fio, iparams->tab.kB);
1874             break;
1875         case F_CROSS_BOND_BONDS:
1876             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_bb.r1e);
1877             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_bb.r2e);
1878             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_bb.krr);
1879             break;
1880         case F_CROSS_BOND_ANGLES:
1881             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_ba.r1e);
1882             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_ba.r2e);
1883             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_ba.r3e);
1884             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cross_ba.krt);
1885             break;
1886         case F_UREY_BRADLEY:
1887             gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.thetaA);
1888             gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.kthetaA);
1889             gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.r13A);
1890             gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.kUBA);
1891             if (file_version >= 79)
1892             {
1893                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.thetaB);
1894                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.kthetaB);
1895                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.r13B);
1896                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->u_b.kUBB);
1897             }
1898             else
1899             {
1900                 iparams->u_b.thetaB  = iparams->u_b.thetaA;
1901                 iparams->u_b.kthetaB = iparams->u_b.kthetaA;
1902                 iparams->u_b.r13B    = iparams->u_b.r13A;
1903                 iparams->u_b.kUBB    = iparams->u_b.kUBA;
1904             }
1905             break;
1906         case F_QUARTIC_ANGLES:
1907             gmx_fio_do_real(fio, iparams->qangle.theta);
1908             gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->qangle.c, 5);
1909             break;
1910         case F_BHAM:
1911             gmx_fio_do_real(fio, iparams->bham.a);
1912             gmx_fio_do_real(fio, iparams->bham.b);
1913             gmx_fio_do_real(fio, iparams->bham.c);
1914             break;
1915         case F_MORSE:
1916             gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.b0A);
1917             gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.cbA);
1918             gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.betaA);
1919             if (file_version >= 79)
1920             {
1921                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.b0B);
1922                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.cbB);
1923                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->morse.betaB);
1924             }
1925             else
1926             {
1927                 iparams->morse.b0B   = iparams->morse.b0A;
1928                 iparams->morse.cbB   = iparams->morse.cbA;
1929                 iparams->morse.betaB = iparams->morse.betaA;
1930             }
1931             break;
1932         case F_CUBICBONDS:
1933             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cubic.b0);
1934             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cubic.kb);
1935             gmx_fio_do_real(fio, iparams->cubic.kcub);
1936             break;
1937         case F_CONNBONDS:
1938             break;
1939         case F_POLARIZATION:
1940             gmx_fio_do_real(fio, iparams->polarize.alpha);
1941             break;
1942         case F_ANHARM_POL:
1943             gmx_fio_do_real(fio, iparams->anharm_polarize.alpha);
1944             gmx_fio_do_real(fio, iparams->anharm_polarize.drcut);
1945             gmx_fio_do_real(fio, iparams->anharm_polarize.khyp);
1946             break;
1947         case F_WATER_POL:
1948             if (file_version < 31)
1949             {
1950                 gmx_fatal(FARGS, "Old tpr files with water_polarization not supported. Make a new.");
1951             }
1952             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.al_x);
1953             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.al_y);
1954             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.al_z);
1955             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.rOH);
1956             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.rHH);
1957             gmx_fio_do_real(fio, iparams->wpol.rOD);
1958             break;
1959         case F_THOLE_POL:
1960             gmx_fio_do_real(fio, iparams->thole.a);
1961             gmx_fio_do_real(fio, iparams->thole.alpha1);
1962             gmx_fio_do_real(fio, iparams->thole.alpha2);
1963             gmx_fio_do_real(fio, iparams->thole.rfac);
1964             break;
1965         case F_LJ:
1966             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj.c6);
1967             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj.c12);
1968             break;
1969         case F_LJ14:
1970             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj14.c6A);
1971             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj14.c12A);
1972             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj14.c6B);
1973             gmx_fio_do_real(fio, iparams->lj14.c12B);
1974             break;
1975         case F_LJC14_Q:
1976             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljc14.fqq);
1977             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljc14.qi);
1978             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljc14.qj);
1979             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljc14.c6);
1980             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljc14.c12);
1981             break;
1982         case F_LJC_PAIRS_NB:
1983             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljcnb.qi);
1984             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljcnb.qj);
1985             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljcnb.c6);
1986             gmx_fio_do_real(fio, iparams->ljcnb.c12);
1987             break;
1988         case F_PDIHS:
1989         case F_PIDIHS:
1990         case F_ANGRES:
1991         case F_ANGRESZ:
1992             gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.phiA);
1993             gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.cpA);
1994             if ((ftype == F_ANGRES || ftype == F_ANGRESZ) && file_version < 42)
1995             {
1996                 /* Read the incorrectly stored multiplicity */
1997                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.rB);
1998                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->harmonic.krB);
1999                 iparams->pdihs.phiB = iparams->pdihs.phiA;
2000                 iparams->pdihs.cpB  = iparams->pdihs.cpA;
2001             }
2002             else
2003             {
2004                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.phiB);
2005                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.cpB);
2006                 gmx_fio_do_int(fio, iparams->pdihs.mult);
2007             }
2008             break;
2009         case F_RESTRDIHS:
2010             gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.phiA);
2011             gmx_fio_do_real(fio, iparams->pdihs.cpA);
2012             break;
2013         case F_DISRES:
2014             gmx_fio_do_int(fio, iparams->disres.label);
2015             gmx_fio_do_int(fio, iparams->disres.type);
2016             gmx_fio_do_real(fio, iparams->disres.low);
2017             gmx_fio_do_real(fio, iparams->disres.up1);
2018             gmx_fio_do_real(fio, iparams->disres.up2);
2019             gmx_fio_do_real(fio, iparams->disres.kfac);
2020             break;
2021         case F_ORIRES:
2022             gmx_fio_do_int(fio, iparams->orires.ex);
2023             gmx_fio_do_int(fio, iparams->orires.label);
2024             gmx_fio_do_int(fio, iparams->orires.power);
2025             gmx_fio_do_real(fio, iparams->orires.c);
2026             gmx_fio_do_real(fio, iparams->orires.obs);
2027             gmx_fio_do_real(fio, iparams->orires.kfac);
2028             break;
2029         case F_DIHRES:
2030             if (file_version < 82)
2031             {
2032                 gmx_fio_do_int(fio, idum);
2033                 gmx_fio_do_int(fio, idum);
2034             }
2035             gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.phiA);
2036             gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.dphiA);
2037             gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.kfacA);
2038             if (file_version >= 82)
2039             {
2040                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.phiB);
2041                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.dphiB);
2042                 gmx_fio_do_real(fio, iparams->dihres.kfacB);
2043             }
2044             else
2045             {
2046                 iparams->dihres.phiB  = iparams->dihres.phiA;
2047                 iparams->dihres.dphiB = iparams->dihres.dphiA;
2048                 iparams->dihres.kfacB = iparams->dihres.kfacA;
2049             }
2050             break;
2051         case F_POSRES:
2052             gmx_fio_do_rvec(fio, iparams->posres.pos0A);
2053             gmx_fio_do_rvec(fio, iparams->posres.fcA);
2054             if (bRead && file_version < 27)
2055             {
2056                 copy_rvec(iparams->posres.pos0A, iparams->posres.pos0B);
2057                 copy_rvec(iparams->posres.fcA, iparams->posres.fcB);
2058             }
2059             else
2060             {
2061                 gmx_fio_do_rvec(fio, iparams->posres.pos0B);
2062                 gmx_fio_do_rvec(fio, iparams->posres.fcB);
2063             }
2064             break;
2065         case F_FBPOSRES:
2066             gmx_fio_do_int(fio, iparams->fbposres.geom);
2067             gmx_fio_do_rvec(fio, iparams->fbposres.pos0);
2068             gmx_fio_do_real(fio, iparams->fbposres.r);
2069             gmx_fio_do_real(fio, iparams->fbposres.k);
2070             break;
2071         case F_CBTDIHS:
2072             gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->cbtdihs.cbtcA, NR_CBTDIHS);
2073             break;
2074         case F_RBDIHS:
2075             gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->rbdihs.rbcA, NR_RBDIHS);
2076             if (file_version >= 25)
2077             {
2078                 gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->rbdihs.rbcB, NR_RBDIHS);
2079             }
2080             break;
2081         case F_FOURDIHS:
2082             /* Fourier dihedrals are internally represented
2083              * as Ryckaert-Bellemans since those are faster to compute.
2084              */
2085             gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->rbdihs.rbcA, NR_RBDIHS);
2086             gmx_fio_ndo_real(fio, iparams->rbdihs.rbcB, NR_RBDIHS);
2087             break;
2088         case F_CONSTR:
2089         case F_CONSTRNC:
2090             gmx_fio_do_real(fio, iparams->constr.dA);
2091             gmx_fio_do_real(fio, iparams->constr.dB);
2092             break;
2093         case F_SETTLE:
2094             gmx_fio_do_real(fio, iparams->settle.doh);
2095             gmx_fio_do_real(fio, iparams->settle.dhh);
2096             break;
2097         case F_VSITE2:
2098             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.a);
2099             break;
2100         case F_VSITE3:
2101         case F_VSITE3FD:
2102         case F_VSITE3FAD:
2103             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.a);
2104             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.b);
2105             break;
2106         case F_VSITE3OUT:
2107         case F_VSITE4FD:
2108         case F_VSITE4FDN:
2109             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.a);
2110             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.b);
2111             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsite.c);
2112             break;
2113         case F_VSITEN:
2114             gmx_fio_do_int(fio, iparams->vsiten.n);
2115             gmx_fio_do_real(fio, iparams->vsiten.a);
2116             break;
2117         case F_GB12:
2118         case F_GB13:
2119         case F_GB14:
2120             /* We got rid of some parameters in version 68 */
2121             if (bRead && file_version < 68)
2122             {
2123                 gmx_fio_do_real(fio, rdum);
2124                 gmx_fio_do_real(fio, rdum);
2125                 gmx_fio_do_real(fio, rdum);
2126                 gmx_fio_do_real(fio, rdum);
2127             }
2128             gmx_fio_do_real(fio, iparams->gb.sar);
2129             gmx_fio_do_real(fio, iparams->gb.st);
2130             gmx_fio_do_real(fio, iparams->gb.pi);
2131             gmx_fio_do_real(fio, iparams->gb.gbr);
2132             gmx_fio_do_real(fio, iparams->gb.bmlt);
2133             break;
2134         case F_CMAP:
2135             gmx_fio_do_int(fio, iparams->cmap.cmapA);
2136             gmx_fio_do_int(fio, iparams->cmap.cmapB);
2137             break;
2138         default:
2139             gmx_fatal(FARGS, "unknown function type %d (%s) in %s line %d",
2140                       ftype, interaction_function[ftype].name, __FILE__, __LINE__);
2141     }
2142     if (!bRead)
2143     {
2144         gmx_fio_unset_comment(fio);
2145     }
2146 }
2147
2148 static void do_ilist(t_fileio *fio, t_ilist *ilist, gmx_bool bRead, int file_version,
2149                      int ftype)
2150 {
2151     int      i, k, idum;
2152
2153     if (!bRead)
2154     {
2155         gmx_fio_set_comment(fio, interaction_function[ftype].name);
2156     }
2157     if (file_version < 44)
2158     {
2159         for (i = 0; i < MAXNODES; i++)
2160         {
2161             gmx_fio_do_int(fio, idum);
2162         }
2163     }
2164     gmx_fio_do_int(fio, ilist->nr);
2165     if (bRead)
2166     {
2167         snew(ilist->iatoms, ilist->nr);
2168     }
2169     gmx_fio_ndo_int(fio, ilist->iatoms, ilist->nr);
2170     if (!bRead)
2171     {
2172         gmx_fio_unset_comment(fio);
2173     }
2174 }
2175
2176 static void do_ffparams(t_fileio *fio, gmx_ffparams_t *ffparams,
2177                         gmx_bool bRead, int file_version)
2178 {
2179     int          idum, i, j;
2180     unsigned int k;
2181
2182     gmx_fio_do_int(fio, ffparams->atnr);
2183     if (file_version < 57)
2184     {
2185         gmx_fio_do_int(fio, idum);
2186     }
2187     gmx_fio_do_int(fio, ffparams->ntypes);
2188     if (bRead && debug)
2189     {
2190         fprintf(debug, "ffparams->atnr = %d, ntypes = %d\n",
2191                 ffparams->atnr, ffparams->ntypes);
2192     }
2193     if (bRead)
2194     {
2195         snew(ffparams->functype, ffparams->ntypes);
2196         snew(ffparams->iparams, ffparams->ntypes);
2197     }
2198     /* Read/write all the function types */
2199     gmx_fio_ndo_int(fio, ffparams->functype, ffparams->ntypes);
2200     if (bRead && debug)
2201     {
2202         pr_ivec(debug, 0, "functype", ffparams->functype, ffparams->ntypes, TRUE);
2203     }
2204
2205     if (file_version >= 66)
2206     {
2207         gmx_fio_do_double(fio, ffparams->reppow);
2208     }
2209     else
2210     {
2211         ffparams->reppow = 12.0;
2212     }
2213
2214     if (file_version >= 57)
2215     {
2216         gmx_fio_do_real(fio, ffparams->fudgeQQ);
2217     }
2218
2219     /* Check whether all these function types are supported by the code.
2220      * In practice the code is backwards compatible, which means that the
2221      * numbering may have to be altered from old numbering to new numbering
2222      */
2223     for (i = 0; (i < ffparams->ntypes); i++)
2224     {
2225         if (bRead)
2226         {
2227             /* Loop over file versions */
2228             for (k = 0; (k < NFTUPD); k++)
2229             {
2230                 /* Compare the read file_version to the update table */
2231                 if ((file_version < ftupd[k].fvnr) &&
2232                     (ffparams->functype[i] >= ftupd[k].ftype))
2233                 {
2234                     ffparams->functype[i] += 1;
2235                     if (debug)
2236                     {
2237                         fprintf(debug, "Incrementing function type %d to %d (due to %s)\n",
2238                                 i, ffparams->functype[i],
2239                                 interaction_function[ftupd[k].ftype].longname);
2240                         fflush(debug);
2241                     }
2242                 }
2243             }
2244         }
2245
2246         do_iparams(fio, ffparams->functype[i], &ffparams->iparams[i], bRead,
2247                    file_version);
2248         if (bRead && debug)
2249         {
2250             pr_iparams(debug, ffparams->functype[i], &ffparams->iparams[i]);
2251         }
2252     }
2253 }
2254
2255 static void add_settle_atoms(t_ilist *ilist)
2256 {
2257     int i;
2258
2259     /* Settle used to only store the first atom: add the other two */
2260     srenew(ilist->iatoms, 2*ilist->nr);
2261     for (i = ilist->nr/2-1; i >= 0; i--)
2262     {
2263         ilist->iatoms[4*i+0] = ilist->iatoms[2*i+0];
2264         ilist->iatoms[4*i+1] = ilist->iatoms[2*i+1];
2265         ilist->iatoms[4*i+2] = ilist->iatoms[2*i+1] + 1;
2266         ilist->iatoms[4*i+3] = ilist->iatoms[2*i+1] + 2;
2267     }
2268     ilist->nr = 2*ilist->nr;
2269 }
2270
2271 static void do_ilists(t_fileio *fio, t_ilist *ilist, gmx_bool bRead,
2272                       int file_version)
2273 {
2274     int          i, j, renum[F_NRE];
2275     gmx_bool     bClear;
2276     unsigned int k;
2277
2278     for (j = 0; (j < F_NRE); j++)
2279     {
2280         bClear = FALSE;
2281         if (bRead)
2282         {
2283             for (k = 0; k < NFTUPD; k++)
2284             {
2285                 if ((file_version < ftupd[k].fvnr) && (j == ftupd[k].ftype))
2286                 {
2287                     bClear = TRUE;
2288                 }
2289             }
2290         }
2291         if (bClear)
2292         {
2293             ilist[j].nr     = 0;
2294             ilist[j].iatoms = NULL;
2295         }
2296         else
2297         {
2298             do_ilist(fio, &ilist[j], bRead, file_version, j);
2299             if (file_version < 78 && j == F_SETTLE && ilist[j].nr > 0)
2300             {
2301                 add_settle_atoms(&ilist[j]);
2302             }
2303         }
2304         /*
2305            if (bRead && gmx_debug_at)
2306            pr_ilist(debug,0,interaction_function[j].longname,
2307                functype,&ilist[j],TRUE);
2308          */
2309     }
2310 }
2311
2312 static void do_idef(t_fileio *fio, gmx_ffparams_t *ffparams, gmx_moltype_t *molt,
2313                     gmx_bool bRead, int file_version)
2314 {
2315     do_ffparams(fio, ffparams, bRead, file_version);
2316
2317     if (file_version >= 54)
2318     {
2319         gmx_fio_do_real(fio, ffparams->fudgeQQ);
2320     }
2321
2322     do_ilists(fio, molt->ilist, bRead, file_version);
2323 }
2324
2325 static void do_block(t_fileio *fio, t_block *block, gmx_bool bRead, int file_version)
2326 {
2327     int      i, idum, dum_nra, *dum_a;
2328
2329     if (file_version < 44)
2330     {
2331         for (i = 0; i < MAXNODES; i++)
2332         {
2333             gmx_fio_do_int(fio, idum);
2334         }
2335     }
2336     gmx_fio_do_int(fio, block->nr);
2337     if (file_version < 51)
2338     {
2339         gmx_fio_do_int(fio, dum_nra);
2340     }
2341     if (bRead)
2342     {
2343         if ((block->nalloc_index > 0) && (NULL != block->index))
2344         {
2345             sfree(block->index);
2346         }
2347         block->nalloc_index = block->nr+1;
2348         snew(block->index, block->nalloc_index);
2349     }
2350     gmx_fio_ndo_int(fio, block->index, block->nr+1);
2351
2352     if (file_version < 51 && dum_nra > 0)
2353     {
2354         snew(dum_a, dum_nra);
2355         gmx_fio_ndo_int(fio, dum_a, dum_nra);
2356         sfree(dum_a);
2357     }
2358 }
2359
2360 static void do_blocka(t_fileio *fio, t_blocka *block, gmx_bool bRead,
2361                       int file_version)
2362 {
2363     int      i, idum;
2364
2365     if (file_version < 44)
2366     {
2367         for (i = 0; i < MAXNODES; i++)
2368         {
2369             gmx_fio_do_int(fio, idum);
2370         }
2371     }
2372     gmx_fio_do_int(fio, block->nr);
2373     gmx_fio_do_int(fio, block->nra);
2374     if (bRead)
2375     {
2376         block->nalloc_index = block->nr+1;
2377         snew(block->index, block->nalloc_index);
2378         block->nalloc_a = block->nra;
2379         snew(block->a, block->nalloc_a);
2380     }
2381     gmx_fio_ndo_int(fio, block->index, block->nr+1);
2382     gmx_fio_ndo_int(fio, block->a, block->nra);
2383 }
2384
2385 /* This is a primitive routine to make it possible to translate atomic numbers
2386  * to element names when reading TPR files, without making the Gromacs library
2387  * directory a dependency on mdrun (which is the case if we need elements.dat).
2388  */
2389 static const char *
2390 atomicnumber_to_element(int atomicnumber)
2391 {
2392     const char * p;
2393
2394     /* This does not have to be complete, so we only include elements likely
2395      * to occur in PDB files.
2396      */
2397     switch (atomicnumber)
2398     {
2399         case 1:  p = "H";  break;
2400         case 5:  p = "B";  break;
2401         case 6:  p = "C";  break;
2402         case 7:  p = "N";  break;
2403         case 8:  p = "O";  break;
2404         case 9:  p = "F";  break;
2405         case 11: p = "Na"; break;
2406         case 12: p = "Mg"; break;
2407         case 15: p = "P";  break;
2408         case 16: p = "S";  break;
2409         case 17: p = "Cl"; break;
2410         case 18: p = "Ar"; break;
2411         case 19: p = "K";  break;
2412         case 20: p = "Ca"; break;
2413         case 25: p = "Mn"; break;
2414         case 26: p = "Fe"; break;
2415         case 28: p = "Ni"; break;
2416         case 29: p = "Cu"; break;
2417         case 30: p = "Zn"; break;
2418         case 35: p = "Br"; break;
2419         case 47: p = "Ag"; break;
2420         default: p = "";   break;
2421     }
2422     return p;
2423 }
2424
2425
2426 static void do_atom(t_fileio *fio, t_atom *atom, int ngrp, gmx_bool bRead,
2427                     int file_version, gmx_groups_t *groups, int atnr)
2428 {
2429     int    i, myngrp;
2430     char * p_elem;
2431
2432     gmx_fio_do_real(fio, atom->m);
2433     gmx_fio_do_real(fio, atom->q);
2434     gmx_fio_do_real(fio, atom->mB);
2435     gmx_fio_do_real(fio, atom->qB);
2436     gmx_fio_do_ushort(fio, atom->type);
2437     gmx_fio_do_ushort(fio, atom->typeB);
2438     gmx_fio_do_int(fio, atom->ptype);
2439     gmx_fio_do_int(fio, atom->resind);
2440     if (file_version >= 52)
2441     {
2442         gmx_fio_do_int(fio, atom->atomnumber);
2443         if (bRead)
2444         {
2445             /* Set element string from atomic number if present.
2446              * This routine returns an empty string if the name is not found.
2447              */
2448             strncpy(atom->elem, atomicnumber_to_element(atom->atomnumber), 4);
2449             /* avoid warnings about potentially unterminated string */
2450             atom->elem[3] = '\0';
2451         }
2452     }
2453     else if (bRead)
2454     {
2455         atom->atomnumber = NOTSET;
2456     }
2457     if (file_version < 23)
2458     {
2459         myngrp = 8;
2460     }
2461     else if (file_version < 39)
2462     {
2463         myngrp = 9;
2464     }
2465     else
2466     {
2467         myngrp = ngrp;
2468     }
2469
2470     if (file_version < 57)
2471     {
2472         unsigned char uchar[egcNR];
2473         gmx_fio_ndo_uchar(fio, uchar, myngrp);
2474         for (i = myngrp; (i < ngrp); i++)
2475         {
2476             uchar[i] = 0;
2477         }
2478         /* Copy the old data format to the groups struct */
2479         for (i = 0; i < ngrp; i++)
2480         {
2481             groups->grpnr[i][atnr] = uchar[i];
2482         }
2483     }
2484 }
2485
2486 static void do_grps(t_fileio *fio, int ngrp, t_grps grps[], gmx_bool bRead,
2487                     int file_version)
2488 {
2489     int      i, j, myngrp;
2490
2491     if (file_version < 23)
2492     {
2493         myngrp = 8;
2494     }
2495     else if (file_version < 39)
2496     {
2497         myngrp = 9;
2498     }
2499     else
2500     {
2501         myngrp = ngrp;
2502     }
2503
2504     for (j = 0; (j < ngrp); j++)
2505     {
2506         if (j < myngrp)
2507         {
2508             gmx_fio_do_int(fio, grps[j].nr);
2509             if (bRead)
2510             {
2511                 snew(grps[j].nm_ind, grps[j].nr);
2512             }
2513             gmx_fio_ndo_int(fio, grps[j].nm_ind, grps[j].nr);
2514         }
2515         else
2516         {
2517             grps[j].nr = 1;
2518             snew(grps[j].nm_ind, grps[j].nr);
2519         }
2520     }
2521 }
2522
2523 static void do_symstr(t_fileio *fio, char ***nm, gmx_bool bRead, t_symtab *symtab)
2524 {
2525     int ls;
2526
2527     if (bRead)
2528     {
2529         gmx_fio_do_int(fio, ls);
2530         *nm = get_symtab_handle(symtab, ls);
2531     }
2532     else
2533     {
2534         ls = lookup_symtab(symtab, *nm);
2535         gmx_fio_do_int(fio, ls);
2536     }
2537 }
2538
2539 static void do_strstr(t_fileio *fio, int nstr, char ***nm, gmx_bool bRead,
2540                       t_symtab *symtab)
2541 {
2542     int  j;
2543
2544     for (j = 0; (j < nstr); j++)
2545     {
2546         do_symstr(fio, &(nm[j]), bRead, symtab);
2547     }
2548 }
2549
2550 static void do_resinfo(t_fileio *fio, int n, t_resinfo *ri, gmx_bool bRead,
2551                        t_symtab *symtab, int file_version)
2552 {
2553     int  j;
2554
2555     for (j = 0; (j < n); j++)
2556     {
2557         do_symstr(fio, &(ri[j].name), bRead, symtab);
2558         if (file_version >= 63)
2559         {
2560             gmx_fio_do_int(fio, ri[j].nr);
2561             gmx_fio_do_uchar(fio, ri[j].ic);
2562         }
2563         else
2564         {
2565             ri[j].nr = j + 1;
2566             ri[j].ic = ' ';
2567         }
2568     }
2569 }
2570
2571 static void do_atoms(t_fileio *fio, t_atoms *atoms, gmx_bool bRead, t_symtab *symtab,
2572                      int file_version,
2573                      gmx_groups_t *groups)
2574 {
2575     int i;
2576
2577     gmx_fio_do_int(fio, atoms->nr);
2578     gmx_fio_do_int(fio, atoms->nres);
2579     if (file_version < 57)
2580     {
2581         gmx_fio_do_int(fio, groups->ngrpname);
2582         for (i = 0; i < egcNR; i++)
2583         {
2584             groups->ngrpnr[i] = atoms->nr;
2585             snew(groups->grpnr[i], groups->ngrpnr[i]);
2586         }
2587     }
2588     if (bRead)
2589     {
2590         snew(atoms->atom, atoms->nr);
2591         snew(atoms->atomname, atoms->nr);
2592         snew(atoms->atomtype, atoms->nr);
2593         snew(atoms->atomtypeB, atoms->nr);
2594         snew(atoms->resinfo, atoms->nres);
2595         if (file_version < 57)
2596         {
2597             snew(groups->grpname, groups->ngrpname);
2598         }
2599         atoms->pdbinfo = NULL;
2600     }
2601     for (i = 0; (i < atoms->nr); i++)
2602     {
2603         do_atom(fio, &atoms->atom[i], egcNR, bRead, file_version, groups, i);
2604     }
2605     do_strstr(fio, atoms->nr, atoms->atomname, bRead, symtab);
2606     if (bRead && (file_version <= 20))
2607     {
2608         for (i = 0; i < atoms->nr; i++)
2609         {
2610             atoms->atomtype[i]  = put_symtab(symtab, "?");
2611             atoms->atomtypeB[i] = put_symtab(symtab, "?");
2612         }
2613     }
2614     else
2615     {
2616         do_strstr(fio, atoms->nr, atoms->atomtype, bRead, symtab);
2617         do_strstr(fio, atoms->nr, atoms->atomtypeB, bRead, symtab);
2618     }
2619     do_resinfo(fio, atoms->nres, atoms->resinfo, bRead, symtab, file_version);
2620
2621     if (file_version < 57)
2622     {
2623         do_strstr(fio, groups->ngrpname, groups->grpname, bRead, symtab);
2624
2625         do_grps(fio, egcNR, groups->grps, bRead, file_version);
2626     }
2627 }
2628
2629 static void do_groups(t_fileio *fio, gmx_groups_t *groups,
2630                       gmx_bool bRead, t_symtab *symtab,
2631                       int file_version)
2632 {
2633     int      g, n, i;
2634
2635     do_grps(fio, egcNR, groups->grps, bRead, file_version);
2636     gmx_fio_do_int(fio, groups->ngrpname);
2637     if (bRead)
2638     {
2639         snew(groups->grpname, groups->ngrpname);
2640     }
2641     do_strstr(fio, groups->ngrpname, groups->grpname, bRead, symtab);
2642     for (g = 0; g < egcNR; g++)
2643     {
2644         gmx_fio_do_int(fio, groups->ngrpnr[g]);
2645         if (groups->ngrpnr[g] == 0)
2646         {
2647             if (bRead)
2648             {
2649                 groups->grpnr[g] = NULL;
2650             }
2651         }
2652         else
2653         {
2654             if (bRead)
2655             {
2656                 snew(groups->grpnr[g], groups->ngrpnr[g]);
2657             }
2658             gmx_fio_ndo_uchar(fio, groups->grpnr[g], groups->ngrpnr[g]);
2659         }
2660     }
2661 }
2662
2663 static void do_atomtypes(t_fileio *fio, t_atomtypes *atomtypes, gmx_bool bRead,
2664                          int file_version)
2665 {
2666     int      i, j;
2667
2668     if (file_version > 25)
2669     {
2670         gmx_fio_do_int(fio, atomtypes->nr);
2671         j = atomtypes->nr;
2672         if (bRead)
2673         {
2674             snew(atomtypes->radius, j);
2675             snew(atomtypes->vol, j);
2676             snew(atomtypes->surftens, j);
2677             snew(atomtypes->atomnumber, j);
2678             snew(atomtypes->gb_radius, j);
2679             snew(atomtypes->S_hct, j);
2680         }
2681         gmx_fio_ndo_real(fio, atomtypes->radius, j);
2682         gmx_fio_ndo_real(fio, atomtypes->vol, j);
2683         gmx_fio_ndo_real(fio, atomtypes->surftens, j);
2684         if (file_version >= 40)
2685         {
2686             gmx_fio_ndo_int(fio, atomtypes->atomnumber, j);
2687         }
2688         if (file_version >= 60)
2689         {
2690             gmx_fio_ndo_real(fio, atomtypes->gb_radius, j);
2691             gmx_fio_ndo_real(fio, atomtypes->S_hct, j);
2692         }
2693     }
2694     else
2695     {
2696         /* File versions prior to 26 cannot do GBSA,
2697          * so they dont use this structure
2698          */
2699         atomtypes->nr         = 0;
2700         atomtypes->radius     = NULL;
2701         atomtypes->vol        = NULL;
2702         atomtypes->surftens   = NULL;
2703         atomtypes->atomnumber = NULL;
2704         atomtypes->gb_radius  = NULL;
2705         atomtypes->S_hct      = NULL;
2706     }
2707 }
2708
2709 static void do_symtab(t_fileio *fio, t_symtab *symtab, gmx_bool bRead)
2710 {
2711     int       i, nr;
2712     t_symbuf *symbuf;
2713     char      buf[STRLEN];
2714
2715     gmx_fio_do_int(fio, symtab->nr);
2716     nr     = symtab->nr;
2717     if (bRead)
2718     {
2719         snew(symtab->symbuf, 1);
2720         symbuf          = symtab->symbuf;
2721         symbuf->bufsize = nr;
2722         snew(symbuf->buf, nr);
2723         for (i = 0; (i < nr); i++)
2724         {
2725             gmx_fio_do_string(fio, buf);
2726             symbuf->buf[i] = gmx_strdup(buf);
2727         }
2728     }
2729     else
2730     {
2731         symbuf = symtab->symbuf;
2732         while (symbuf != NULL)
2733         {
2734             for (i = 0; (i < symbuf->bufsize) && (i < nr); i++)
2735             {
2736                 gmx_fio_do_string(fio, symbuf->buf[i]);
2737             }
2738             nr    -= i;
2739             symbuf = symbuf->next;
2740         }
2741         if (nr != 0)
2742         {
2743             gmx_fatal(FARGS, "nr of symtab strings left: %d", nr);
2744         }
2745     }
2746 }
2747
2748 static void do_cmap(t_fileio *fio, gmx_cmap_t *cmap_grid, gmx_bool bRead)
2749 {
2750     int i, j, ngrid, gs, nelem;
2751
2752     gmx_fio_do_int(fio, cmap_grid->ngrid);
2753     gmx_fio_do_int(fio, cmap_grid->grid_spacing);
2754
2755     ngrid = cmap_grid->ngrid;
2756     gs    = cmap_grid->grid_spacing;
2757     nelem = gs * gs;
2758
2759     if (bRead)
2760     {
2761         snew(cmap_grid->cmapdata, ngrid);
2762
2763         for (i = 0; i < cmap_grid->ngrid; i++)
2764         {
2765             snew(cmap_grid->cmapdata[i].cmap, 4*nelem);
2766         }
2767     }
2768
2769     for (i = 0; i < cmap_grid->ngrid; i++)
2770     {
2771         for (j = 0; j < nelem; j++)
2772         {
2773             gmx_fio_do_real(fio, cmap_grid->cmapdata[i].cmap[j*4]);
2774             gmx_fio_do_real(fio, cmap_grid->cmapdata[i].cmap[j*4+1]);
2775             gmx_fio_do_real(fio, cmap_grid->cmapdata[i].cmap[j*4+2]);
2776             gmx_fio_do_real(fio, cmap_grid->cmapdata[i].cmap[j*4+3]);
2777         }
2778     }
2779 }
2780
2781
2782 void tpx_make_chain_identifiers(t_atoms *atoms, t_block *mols)
2783 {
2784     int  m, a, a0, a1, r;
2785     char c, chainid;
2786     int  chainnum;
2787
2788     /* We always assign a new chain number, but save the chain id characters
2789      * for larger molecules.
2790      */
2791 #define CHAIN_MIN_ATOMS 15
2792
2793     chainnum = 0;
2794     chainid  = 'A';
2795     for (m = 0; m < mols->nr; m++)
2796     {
2797         a0 = mols->index[m];
2798         a1 = mols->index[m+1];
2799         if ((a1-a0 >= CHAIN_MIN_ATOMS) && (chainid <= 'Z'))
2800         {
2801             c = chainid;
2802             chainid++;
2803         }
2804         else
2805         {
2806             c = ' ';
2807         }
2808         for (a = a0; a < a1; a++)
2809         {
2810             atoms->resinfo[atoms->atom[a].resind].chainnum = chainnum;
2811             atoms->resinfo[atoms->atom[a].resind].chainid  = c;
2812         }
2813         chainnum++;
2814     }
2815
2816     /* Blank out the chain id if there was only one chain */
2817     if (chainid == 'B')
2818     {
2819         for (r = 0; r < atoms->nres; r++)
2820         {
2821             atoms->resinfo[r].chainid = ' ';
2822         }
2823     }
2824 }
2825
2826 static void do_moltype(t_fileio *fio, gmx_moltype_t *molt, gmx_bool bRead,
2827                        t_symtab *symtab, int file_version,
2828                        gmx_groups_t *groups)
2829 {
2830     int i;
2831
2832     if (file_version >= 57)
2833     {
2834         do_symstr(fio, &(molt->name), bRead, symtab);
2835     }
2836
2837     do_atoms(fio, &molt->atoms, bRead, symtab, file_version, groups);
2838
2839     if (bRead && gmx_debug_at)
2840     {
2841         pr_atoms(debug, 0, "atoms", &molt->atoms, TRUE);
2842     }
2843
2844     if (file_version >= 57)
2845     {
2846         do_ilists(fio, molt->ilist, bRead, file_version);
2847
2848         do_block(fio, &molt->cgs, bRead, file_version);
2849         if (bRead && gmx_debug_at)
2850         {
2851             pr_block(debug, 0, "cgs", &molt->cgs, TRUE);
2852         }
2853     }
2854
2855     /* This used to be in the atoms struct */
2856     do_blocka(fio, &molt->excls, bRead, file_version);
2857 }
2858
2859 static void do_molblock(t_fileio *fio, gmx_molblock_t *molb, gmx_bool bRead)
2860 {
2861     int i;
2862
2863     gmx_fio_do_int(fio, molb->type);
2864     gmx_fio_do_int(fio, molb->nmol);
2865     gmx_fio_do_int(fio, molb->natoms_mol);
2866     /* Position restraint coordinates */
2867     gmx_fio_do_int(fio, molb->nposres_xA);
2868     if (molb->nposres_xA > 0)
2869     {
2870         if (bRead)
2871         {
2872             snew(molb->posres_xA, molb->nposres_xA);
2873         }
2874         gmx_fio_ndo_rvec(fio, molb->posres_xA, molb->nposres_xA);
2875     }
2876     gmx_fio_do_int(fio, molb->nposres_xB);
2877     if (molb->nposres_xB > 0)
2878     {
2879         if (bRead)
2880         {
2881             snew(molb->posres_xB, molb->nposres_xB);
2882         }
2883         gmx_fio_ndo_rvec(fio, molb->posres_xB, molb->nposres_xB);
2884     }
2885
2886 }
2887
2888 static t_block mtop_mols(gmx_mtop_t *mtop)
2889 {
2890     int     mb, m, a, mol;
2891     t_block mols;
2892
2893     mols.nr = 0;
2894     for (mb = 0; mb < mtop->nmolblock; mb++)
2895     {
2896         mols.nr += mtop->molblock[mb].nmol;
2897     }
2898     mols.nalloc_index = mols.nr + 1;
2899     snew(mols.index, mols.nalloc_index);
2900
2901     a             = 0;
2902     m             = 0;
2903     mols.index[m] = a;
2904     for (mb = 0; mb < mtop->nmolblock; mb++)
2905     {
2906         for (mol = 0; mol < mtop->molblock[mb].nmol; mol++)
2907         {
2908             a += mtop->molblock[mb].natoms_mol;
2909             m++;
2910             mols.index[m] = a;
2911         }
2912     }
2913
2914     return mols;
2915 }
2916
2917 static void add_posres_molblock(gmx_mtop_t *mtop)
2918 {
2919     t_ilist        *il, *ilfb;
2920     int             am, i, mol, a;
2921     gmx_bool        bFE;
2922     gmx_molblock_t *molb;
2923     t_iparams      *ip;
2924
2925     /* posres reference positions are stored in ip->posres (if present) and
2926        in ip->fbposres (if present). If normal and flat-bottomed posres are present,
2927        posres.pos0A are identical to fbposres.pos0. */
2928     il   = &mtop->moltype[0].ilist[F_POSRES];
2929     ilfb = &mtop->moltype[0].ilist[F_FBPOSRES];
2930     if (il->nr == 0 && ilfb->nr == 0)
2931     {
2932         return;
2933     }
2934     am  = 0;
2935     bFE = FALSE;
2936     for (i = 0; i < il->nr; i += 2)
2937     {
2938         ip = &mtop->ffparams.iparams[il->iatoms[i]];
2939         am = max(am, il->iatoms[i+1]);
2940         if (ip->posres.pos0B[XX] != ip->posres.pos0A[XX] ||
2941             ip->posres.pos0B[YY] != ip->posres.pos0A[YY] ||
2942             ip->posres.pos0B[ZZ] != ip->posres.pos0A[ZZ])
2943         {
2944             bFE = TRUE;
2945         }
2946     }
2947     /* This loop is required if we have only flat-bottomed posres:
2948        - set am
2949        - bFE == FALSE (no B-state for flat-bottomed posres) */
2950     if (il->nr == 0)
2951     {
2952         for (i = 0; i < ilfb->nr; i += 2)
2953         {
2954             ip = &mtop->ffparams.iparams[ilfb->iatoms[i]];
2955             am = max(am, ilfb->iatoms[i+1]);
2956         }
2957     }
2958     /* Make the posres coordinate block end at a molecule end */
2959     mol = 0;
2960     while (am >= mtop->mols.index[mol+1])
2961     {
2962         mol++;
2963     }
2964     molb             = &mtop->molblock[0];
2965     molb->nposres_xA = mtop->mols.index[mol+1];
2966     snew(molb->posres_xA, molb->nposres_xA);
2967     if (bFE)
2968     {
2969         molb->nposres_xB = molb->nposres_xA;
2970         snew(molb->posres_xB, molb->nposres_xB);
2971     }
2972     else
2973     {
2974         molb->nposres_xB = 0;
2975     }
2976     for (i = 0; i < il->nr; i += 2)
2977     {
2978         ip                     = &mtop->ffparams.iparams[il->iatoms[i]];
2979         a                      = il->iatoms[i+1];
2980         molb->posres_xA[a][XX] = ip->posres.pos0A[XX];
2981         molb->posres_xA[a][YY] = ip->posres.pos0A[YY];
2982         molb->posres_xA[a][ZZ] = ip->posres.pos0A[ZZ];
2983         if (bFE)
2984         {
2985             molb->posres_xB[a][XX] = ip->posres.pos0B[XX];
2986             molb->posres_xB[a][YY] = ip->posres.pos0B[YY];
2987             molb->posres_xB[a][ZZ] = ip->posres.pos0B[ZZ];
2988         }
2989     }
2990     if (il->nr == 0)
2991     {
2992         /* If only flat-bottomed posres are present, take reference pos from them.
2993            Here: bFE == FALSE      */
2994         for (i = 0; i < ilfb->nr; i += 2)
2995         {
2996             ip                     = &mtop->ffparams.iparams[ilfb->iatoms[i]];
2997             a                      = ilfb->iatoms[i+1];
2998             molb->posres_xA[a][XX] = ip->fbposres.pos0[XX];
2999             molb->posres_xA[a][YY] = ip->fbposres.pos0[YY];
3000             molb->posres_xA[a][ZZ] = ip->fbposres.pos0[ZZ];
3001         }
3002     }
3003 }
3004
3005 static void set_disres_npair(gmx_mtop_t *mtop)
3006 {
3007     int        mt, i, npair;
3008     t_iparams *ip;
3009     t_ilist   *il;
3010     t_iatom   *a;
3011
3012     ip = mtop->ffparams.iparams;
3013
3014     for (mt = 0; mt < mtop->nmoltype; mt++)
3015     {
3016         il = &mtop->moltype[mt].ilist[F_DISRES];
3017         if (il->nr > 0)
3018         {
3019             a     = il->iatoms;
3020             npair = 0;
3021             for (i = 0; i < il->nr; i += 3)
3022             {
3023                 npair++;
3024                 if (i+3 == il->nr || ip[a[i]].disres.label != ip[a[i+3]].disres.label)
3025                 {
3026                     ip[a[i]].disres.npair = npair;
3027                     npair                 = 0;
3028                 }
3029             }
3030         }
3031     }
3032 }
3033
3034 static void do_mtop(t_fileio *fio, gmx_mtop_t *mtop, gmx_bool bRead,
3035                     int file_version)
3036 {
3037     int            mt, mb, i;
3038     t_blocka       dumb;
3039
3040     if (bRead)
3041     {
3042         init_mtop(mtop);
3043     }
3044     do_symtab(fio, &(mtop->symtab), bRead);
3045     if (bRead && debug)
3046     {
3047         pr_symtab(debug, 0, "symtab", &mtop->symtab);
3048     }
3049
3050     do_symstr(fio, &(mtop->name), bRead, &(mtop->symtab));
3051
3052     if (file_version >= 57)
3053     {
3054         do_ffparams(fio, &mtop->ffparams, bRead, file_version);
3055
3056         gmx_fio_do_int(fio, mtop->nmoltype);
3057     }
3058     else
3059     {
3060         mtop->nmoltype = 1;
3061     }
3062     if (bRead)
3063     {
3064         snew(mtop->moltype, mtop->nmoltype);
3065         if (file_version < 57)
3066         {
3067             mtop->moltype[0].name = mtop->name;
3068         }
3069     }
3070     for (mt = 0; mt < mtop->nmoltype; mt++)
3071     {
3072         do_moltype(fio, &mtop->moltype[mt], bRead, &mtop->symtab, file_version,
3073                    &mtop->groups);
3074     }
3075
3076     if (file_version >= 57)
3077     {
3078         gmx_fio_do_int(fio, mtop->nmolblock);
3079     }
3080     else
3081     {
3082         mtop->nmolblock = 1;
3083     }
3084     if (bRead)
3085     {
3086         snew(mtop->molblock, mtop->nmolblock);
3087     }
3088     if (file_version >= 57)
3089     {
3090         for (mb = 0; mb < mtop->nmolblock; mb++)
3091         {
3092             do_molblock(fio, &mtop->molblock[mb], bRead);
3093         }
3094         gmx_fio_do_int(fio, mtop->natoms);
3095     }
3096     else
3097     {
3098         mtop->molblock[0].type       = 0;
3099         mtop->molblock[0].nmol       = 1;
3100         mtop->molblock[0].natoms_mol = mtop->moltype[0].atoms.nr;
3101         mtop->molblock[0].nposres_xA = 0;
3102         mtop->molblock[0].nposres_xB = 0;
3103     }
3104
3105     do_atomtypes (fio, &(mtop->atomtypes), bRead, file_version);
3106     if (bRead && debug)
3107     {
3108         pr_atomtypes(debug, 0, "atomtypes", &mtop->atomtypes, TRUE);
3109     }
3110
3111     if (file_version < 57)
3112     {
3113         /* Debug statements are inside do_idef */
3114         do_idef (fio, &mtop->ffparams, &mtop->moltype[0], bRead, file_version);
3115         mtop->natoms = mtop->moltype[0].atoms.nr;
3116     }
3117
3118     if (file_version >= 65)
3119     {
3120         do_cmap(fio, &mtop->ffparams.cmap_grid, bRead);
3121     }
3122     else
3123     {
3124         mtop->ffparams.cmap_grid.ngrid        = 0;
3125         mtop->ffparams.cmap_grid.grid_spacing = 0;
3126         mtop->ffparams.cmap_grid.cmapdata     = NULL;
3127     }
3128
3129     if (file_version >= 57)
3130     {
3131         do_groups(fio, &mtop->groups, bRead, &(mtop->symtab), file_version);
3132     }
3133
3134     if (file_version < 57)
3135     {
3136         do_block(fio, &mtop->moltype[0].cgs, bRead, file_version);
3137         if (bRead && gmx_debug_at)
3138         {
3139             pr_block(debug, 0, "cgs", &mtop->moltype[0].cgs, TRUE);
3140         }
3141         do_block(fio, &mtop->mols, bRead, file_version);
3142         /* Add the posres coordinates to the molblock */
3143         add_posres_molblock(mtop);
3144     }
3145     if (bRead)
3146     {
3147         if (file_version >= 57)
3148         {
3149             done_block(&mtop->mols);
3150             mtop->mols = mtop_mols(mtop);
3151         }
3152         if (gmx_debug_at)
3153         {
3154             pr_block(debug, 0, "mols", &mtop->mols, TRUE);
3155         }
3156     }
3157
3158     if (file_version < 51)
3159     {
3160         /* Here used to be the shake blocks */
3161         do_blocka(fio, &dumb, bRead, file_version);
3162         if (dumb.nr > 0)
3163         {
3164             sfree(dumb.index);
3165         }
3166         if (dumb.nra > 0)
3167         {
3168             sfree(dumb.a);
3169         }
3170     }
3171
3172     if (bRead)
3173     {
3174         close_symtab(&(mtop->symtab));
3175     }
3176 }
3177
3178 /* If TopOnlyOK is TRUE then we can read even future versions
3179  * of tpx files, provided the file_generation hasn't changed.
3180  * If it is FALSE, we need the inputrecord too, and bail out
3181  * if the file is newer than the program.
3182  *
3183  * The version and generation if the topology (see top of this file)
3184  * are returned in the two last arguments.
3185  *
3186  * If possible, we will read the inputrec even when TopOnlyOK is TRUE.
3187  */
3188 static void do_tpxheader(t_fileio *fio, gmx_bool bRead, t_tpxheader *tpx,
3189                          gmx_bool TopOnlyOK, int *file_version,
3190                          int *file_generation)
3191 {
3192     char      buf[STRLEN];
3193     char      file_tag[STRLEN];
3194     gmx_bool  bDouble;
3195     int       precision;
3196     int       fver, fgen;
3197     int       idum = 0;
3198     real      rdum = 0;
3199
3200     gmx_fio_checktype(fio);
3201     gmx_fio_setdebug(fio, bDebugMode());
3202
3203     /* NEW! XDR tpb file */
3204     precision = sizeof(real);
3205     if (bRead)
3206     {
3207         gmx_fio_do_string(fio, buf);
3208         if (strncmp(buf, "VERSION", 7))
3209         {
3210             gmx_fatal(FARGS, "Can not read file %s,\n"
3211                       "             this file is from a Gromacs version which is older than 2.0\n"
3212                       "             Make a new one with grompp or use a gro or pdb file, if possible",
3213                       gmx_fio_getname(fio));
3214         }
3215         gmx_fio_do_int(fio, precision);
3216         bDouble = (precision == sizeof(double));
3217         if ((precision != sizeof(float)) && !bDouble)
3218         {
3219             gmx_fatal(FARGS, "Unknown precision in file %s: real is %d bytes "
3220                       "instead of %d or %d",
3221                       gmx_fio_getname(fio), precision, sizeof(float), sizeof(double));
3222         }
3223         gmx_fio_setprecision(fio, bDouble);
3224         fprintf(stderr, "Reading file %s, %s (%s precision)\n",
3225                 gmx_fio_getname(fio), buf, bDouble ? "double" : "single");
3226     }
3227     else
3228     {
3229         gmx_fio_write_string(fio, GromacsVersion());
3230         bDouble = (precision == sizeof(double));
3231         gmx_fio_setprecision(fio, bDouble);
3232         gmx_fio_do_int(fio, precision);
3233         fver = tpx_version;
3234         sprintf(file_tag, "%s", tpx_tag);
3235         fgen = tpx_generation;
3236     }
3237
3238     /* Check versions! */
3239     gmx_fio_do_int(fio, fver);
3240
3241     /* This is for backward compatibility with development versions 77-79
3242      * where the tag was, mistakenly, placed before the generation,
3243      * which would cause a segv instead of a proper error message
3244      * when reading the topology only from tpx with <77 code.
3245      */
3246     if (fver >= 77 && fver <= 79)
3247     {
3248         gmx_fio_do_string(fio, file_tag);
3249     }
3250
3251     if (fver >= 26)
3252     {
3253         gmx_fio_do_int(fio, fgen);
3254     }
3255     else
3256     {
3257         fgen = 0;
3258     }
3259
3260     if (fver >= 81)
3261     {
3262         gmx_fio_do_string(fio, file_tag);
3263     }
3264     if (bRead)
3265     {
3266         if (fver < 77)
3267         {
3268             /* Versions before 77 don't have the tag, set it to release */
3269             sprintf(file_tag, "%s", TPX_TAG_RELEASE);
3270         }
3271
3272         if (strcmp(file_tag, tpx_tag) != 0)
3273         {
3274             fprintf(stderr, "Note: file tpx tag '%s', software tpx tag '%s'\n",
3275                     file_tag, tpx_tag);
3276
3277             /* We only support reading tpx files with the same tag as the code
3278              * or tpx files with the release tag and with lower version number.
3279              */
3280             if (!strcmp(file_tag, TPX_TAG_RELEASE) == 0 && fver < tpx_version)
3281             {
3282                 gmx_fatal(FARGS, "tpx tag/version mismatch: reading tpx file (%s) version %d, tag '%s' with program for tpx version %d, tag '%s'",
3283                           gmx_fio_getname(fio), fver, file_tag,
3284                           tpx_version, tpx_tag);
3285             }
3286         }
3287     }
3288
3289     if (file_version != NULL)
3290     {
3291         *file_version = fver;
3292     }
3293     if (file_generation != NULL)
3294     {
3295         *file_generation = fgen;
3296     }
3297
3298
3299     if ((fver <= tpx_incompatible_version) ||
3300         ((fver > tpx_version) && !TopOnlyOK) ||
3301         (fgen > tpx_generation) ||
3302         tpx_version == 80) /*80 was used by both 5.0-dev and 4.6-dev*/
3303     {
3304         gmx_fatal(FARGS, "reading tpx file (%s) version %d with version %d program",
3305                   gmx_fio_getname(fio), fver, tpx_version);
3306     }
3307
3308     do_section(fio, eitemHEADER, bRead);
3309     gmx_fio_do_int(fio, tpx->natoms);
3310     if (fver >= 28)
3311     {
3312         gmx_fio_do_int(fio, tpx->ngtc);
3313     }
3314     else
3315     {
3316         tpx->ngtc = 0;
3317     }
3318     if (fver < 62)
3319     {
3320         gmx_fio_do_int(fio, idum);
3321         gmx_fio_do_real(fio, rdum);
3322     }
3323     /*a better decision will eventually (5.0 or later) need to be made
3324        on how to treat the alchemical state of the system, which can now
3325        vary through a simulation, and cannot be completely described
3326        though a single lambda variable, or even a single state
3327        index. Eventually, should probably be a vector. MRS*/
3328     if (fver >= 79)
3329     {
3330         gmx_fio_do_int(fio, tpx->fep_state);
3331     }
3332     gmx_fio_do_real(fio, tpx->lambda);
3333     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bIr);
3334     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bTop);
3335     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bX);
3336     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bV);
3337     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bF);
3338     gmx_fio_do_int(fio, tpx->bBox);
3339
3340     if ((fgen > tpx_generation))
3341     {
3342         /* This can only happen if TopOnlyOK=TRUE */
3343         tpx->bIr = FALSE;
3344     }
3345 }
3346
3347 static int do_tpx(t_fileio *fio, gmx_bool bRead,
3348                   t_inputrec *ir, t_state *state, rvec *f, gmx_mtop_t *mtop,
3349                   gmx_bool bXVallocated)
3350 {
3351     t_tpxheader     tpx;
3352     t_inputrec      dum_ir;
3353     gmx_mtop_t      dum_top;
3354     gmx_bool        TopOnlyOK;
3355     int             file_version, file_generation;
3356     int             i;
3357     rvec           *xptr, *vptr;
3358     int             ePBC;
3359     gmx_bool        bPeriodicMols;
3360
3361     if (!bRead)
3362     {
3363         tpx.natoms    = state->natoms;
3364         tpx.ngtc      = state->ngtc; /* need to add nnhpres here? */
3365         tpx.fep_state = state->fep_state;
3366         tpx.lambda    = state->lambda[efptFEP];
3367         tpx.bIr       = (ir       != NULL);
3368         tpx.bTop      = (mtop     != NULL);
3369         tpx.bX        = (state->x != NULL);
3370         tpx.bV        = (state->v != NULL);
3371         tpx.bF        = (f        != NULL);
3372         tpx.bBox      = TRUE;
3373     }
3374
3375     TopOnlyOK = (ir == NULL);
3376
3377     do_tpxheader(fio, bRead, &tpx, TopOnlyOK, &file_version, &file_generation);
3378
3379     if (bRead)
3380     {
3381         state->flags  = 0;
3382         /* state->lambda = tpx.lambda;*/ /*remove this eventually? */
3383         /* The init_state calls initialize the Nose-Hoover xi integrals to zero */
3384         if (bXVallocated)
3385         {
3386             xptr = state->x;
3387             vptr = state->v;
3388             init_state(state, 0, tpx.ngtc, 0, 0, 0); /* nose-hoover chains */ /* eventually, need to add nnhpres here? */
3389             state->natoms = tpx.natoms;
3390             state->nalloc = tpx.natoms;
3391             state->x      = xptr;
3392             state->v      = vptr;
3393         }
3394         else
3395         {
3396             init_state(state, tpx.natoms, tpx.ngtc, 0, 0, 0); /* nose-hoover chains */
3397         }
3398     }
3399
3400 #define do_test(fio, b, p) if (bRead && (p != NULL) && !b) gmx_fatal(FARGS, "No %s in %s",#p, gmx_fio_getname(fio))
3401
3402     do_test(fio, tpx.bBox, state->box);
3403     do_section(fio, eitemBOX, bRead);
3404     if (tpx.bBox)
3405     {
3406         gmx_fio_ndo_rvec(fio, state->box, DIM);
3407         if (file_version >= 51)
3408         {
3409             gmx_fio_ndo_rvec(fio, state->box_rel, DIM);
3410         }
3411         else
3412         {
3413             /* We initialize box_rel after reading the inputrec */
3414             clear_mat(state->box_rel);
3415         }
3416         if (file_version >= 28)
3417         {
3418             gmx_fio_ndo_rvec(fio, state->boxv, DIM);
3419             if (file_version < 56)
3420             {
3421                 matrix mdum;
3422                 gmx_fio_ndo_rvec(fio, mdum, DIM);
3423             }
3424         }
3425     }
3426
3427     if (state->ngtc > 0 && file_version >= 28)
3428     {
3429         real *dumv;
3430         /*ndo_double(state->nosehoover_xi,state->ngtc,bDum);*/
3431         /*ndo_double(state->nosehoover_vxi,state->ngtc,bDum);*/
3432         /*ndo_double(state->therm_integral,state->ngtc,bDum);*/
3433         snew(dumv, state->ngtc);
3434         if (file_version < 69)
3435         {
3436             gmx_fio_ndo_real(fio, dumv, state->ngtc);
3437         }
3438         /* These used to be the Berendsen tcoupl_lambda's */
3439         gmx_fio_ndo_real(fio, dumv, state->ngtc);
3440         sfree(dumv);
3441     }
3442
3443     /* Prior to tpx version 26, the inputrec was here.
3444      * I moved it to enable partial forward-compatibility
3445      * for analysis/viewer programs.
3446      */
3447     if (file_version < 26)
3448     {
3449         do_test(fio, tpx.bIr, ir);
3450         do_section(fio, eitemIR, bRead);
3451         if (tpx.bIr)
3452         {
3453             if (ir)
3454             {
3455                 do_inputrec(fio, ir, bRead, file_version,
3456                             mtop ? &mtop->ffparams.fudgeQQ : NULL);
3457                 if (bRead && debug)
3458                 {
3459                     pr_inputrec(debug, 0, "inputrec", ir, FALSE);
3460                 }
3461             }
3462             else
3463             {
3464                 do_inputrec(fio, &dum_ir, bRead, file_version,
3465                             mtop ? &mtop->ffparams.fudgeQQ : NULL);
3466                 if (bRead && debug)
3467                 {
3468                     pr_inputrec(debug, 0, "inputrec", &dum_ir, FALSE);
3469                 }
3470                 done_inputrec(&dum_ir);
3471             }
3472
3473         }
3474     }
3475
3476     do_test(fio, tpx.bTop, mtop);
3477     do_section(fio, eitemTOP, bRead);
3478     if (tpx.bTop)
3479     {
3480         if (mtop)
3481         {
3482             do_mtop(fio, mtop, bRead, file_version);
3483         }
3484         else
3485         {
3486             do_mtop(fio, &dum_top, bRead, file_version);
3487             done_mtop(&dum_top, TRUE);
3488         }
3489     }
3490     do_test(fio, tpx.bX, state->x);
3491     do_section(fio, eitemX, bRead);
3492     if (tpx.bX)
3493     {
3494         if (bRead)
3495         {
3496             state->flags |= (1<<estX);
3497         }
3498         gmx_fio_ndo_rvec(fio, state->x, state->natoms);
3499     }
3500
3501     do_test(fio, tpx.bV, state->v);
3502     do_section(fio, eitemV, bRead);
3503     if (tpx.bV)
3504     {
3505         if (bRead)
3506         {
3507             state->flags |= (1<<estV);
3508         }
3509         gmx_fio_ndo_rvec(fio, state->v, state->natoms);
3510     }
3511
3512     do_test(fio, tpx.bF, f);
3513     do_section(fio, eitemF, bRead);
3514     if (tpx.bF)
3515     {
3516         gmx_fio_ndo_rvec(fio, f, state->natoms);
3517     }
3518
3519     /* Starting with tpx version 26, we have the inputrec
3520      * at the end of the file, so we can ignore it
3521      * if the file is never than the software (but still the
3522      * same generation - see comments at the top of this file.
3523      *
3524      *
3525      */
3526     ePBC          = -1;
3527     bPeriodicMols = FALSE;
3528     if (file_version >= 26)
3529     {
3530         do_test(fio, tpx.bIr, ir);
3531         do_section(fio, eitemIR, bRead);
3532         if (tpx.bIr)
3533         {
3534             if (file_version >= 53)
3535             {
3536                 /* Removed the pbc info from do_inputrec, since we always want it */
3537                 if (!bRead)
3538                 {
3539                     ePBC          = ir->ePBC;
3540                     bPeriodicMols = ir->bPeriodicMols;
3541                 }
3542                 gmx_fio_do_int(fio, ePBC);
3543                 gmx_fio_do_gmx_bool(fio, bPeriodicMols);
3544             }
3545             if (file_generation <= tpx_generation && ir)
3546             {
3547                 do_inputrec(fio, ir, bRead, file_version, mtop ? &mtop->ffparams.fudgeQQ : NULL);
3548                 if (bRead && debug)
3549                 {
3550                     pr_inputrec(debug, 0, "inputrec", ir, FALSE);
3551                 }
3552                 if (file_version < 51)
3553                 {
3554                     set_box_rel(ir, state);
3555                 }
3556                 if (file_version < 53)
3557                 {
3558                     ePBC          = ir->ePBC;
3559                     bPeriodicMols = ir->bPeriodicMols;
3560                 }
3561             }
3562             if (bRead && ir && file_version >= 53)
3563             {
3564                 /* We need to do this after do_inputrec, since that initializes ir */
3565                 ir->ePBC          = ePBC;
3566                 ir->bPeriodicMols = bPeriodicMols;
3567             }
3568         }
3569     }
3570
3571     if (bRead)
3572     {
3573         if (tpx.bIr && ir)
3574         {
3575             if (state->ngtc == 0)
3576             {
3577                 /* Reading old version without tcoupl state data: set it */
3578                 init_gtc_state(state, ir->opts.ngtc, 0, ir->opts.nhchainlength);
3579             }
3580             if (tpx.bTop && mtop)
3581             {
3582                 if (file_version < 57)
3583                 {
3584                     if (mtop->moltype[0].ilist[F_DISRES].nr > 0)
3585                     {
3586                         ir->eDisre = edrSimple;
3587                     }
3588                     else
3589                     {
3590                         ir->eDisre = edrNone;
3591                     }
3592                 }
3593                 set_disres_npair(mtop);
3594             }
3595         }
3596
3597         if (tpx.bTop && mtop)
3598         {
3599             gmx_mtop_finalize(mtop);
3600         }
3601
3602         if (file_version >= 57)
3603         {
3604             char *env;
3605             int   ienv;
3606             env = getenv("GMX_NOCHARGEGROUPS");
3607             if (env != NULL)
3608             {
3609                 sscanf(env, "%d", &ienv);
3610                 fprintf(stderr, "\nFound env.var. GMX_NOCHARGEGROUPS = %d\n",
3611                         ienv);
3612                 if (ienv > 0)
3613                 {
3614                     fprintf(stderr,
3615                             "Will make single atomic charge groups in non-solvent%s\n",
3616                             ienv > 1 ? " and solvent" : "");
3617                     gmx_mtop_make_atomic_charge_groups(mtop, ienv == 1);
3618                 }
3619                 fprintf(stderr, "\n");
3620             }
3621         }
3622     }
3623
3624     return ePBC;
3625 }
3626
3627 /************************************************************
3628  *
3629  *  The following routines are the exported ones
3630  *
3631  ************************************************************/
3632
3633 t_fileio *open_tpx(const char *fn, const char *mode)
3634 {
3635     return gmx_fio_open(fn, mode);
3636 }
3637
3638 void close_tpx(t_fileio *fio)
3639 {
3640     gmx_fio_close(fio);
3641 }
3642
3643 void read_tpxheader(const char *fn, t_tpxheader *tpx, gmx_bool TopOnlyOK,
3644                     int *file_version, int *file_generation)
3645 {
3646     t_fileio *fio;
3647
3648     fio = open_tpx(fn, "r");
3649     do_tpxheader(fio, TRUE, tpx, TopOnlyOK, file_version, file_generation);
3650     close_tpx(fio);
3651 }
3652
3653 void write_tpx_state(const char *fn,
3654                      t_inputrec *ir, t_state *state, gmx_mtop_t *mtop)
3655 {
3656     t_fileio *fio;
3657
3658     fio = open_tpx(fn, "w");
3659     do_tpx(fio, FALSE, ir, state, NULL, mtop, FALSE);
3660     close_tpx(fio);
3661 }
3662
3663 void read_tpx_state(const char *fn,
3664                     t_inputrec *ir, t_state *state, rvec *f, gmx_mtop_t *mtop)
3665 {
3666     t_fileio *fio;
3667
3668     fio = open_tpx(fn, "r");
3669     do_tpx(fio, TRUE, ir, state, f, mtop, FALSE);
3670     close_tpx(fio);
3671 }
3672
3673 int read_tpx(const char *fn,
3674              t_inputrec *ir, matrix box, int *natoms,
3675              rvec *x, rvec *v, rvec *f, gmx_mtop_t *mtop)
3676 {
3677     t_fileio *fio;
3678     t_state   state;
3679     int       ePBC;
3680
3681     state.x = x;
3682     state.v = v;
3683     fio     = open_tpx(fn, "r");
3684     ePBC    = do_tpx(fio, TRUE, ir, &state, f, mtop, TRUE);
3685     close_tpx(fio);
3686     *natoms = state.natoms;
3687     if (box)
3688     {
3689         copy_mat(state.box, box);
3690     }
3691     state.x = NULL;
3692     state.v = NULL;
3693     done_state(&state);
3694
3695     return ePBC;
3696 }
3697
3698 int read_tpx_top(const char *fn,
3699                  t_inputrec *ir, matrix box, int *natoms,
3700                  rvec *x, rvec *v, rvec *f, t_topology *top)
3701 {
3702     gmx_mtop_t  mtop;
3703     t_topology *ltop;
3704     int         ePBC;
3705
3706     ePBC = read_tpx(fn, ir, box, natoms, x, v, f, &mtop);
3707
3708     *top = gmx_mtop_t_to_t_topology(&mtop);
3709
3710     return ePBC;
3711 }
3712
3713 gmx_bool fn2bTPX(const char *file)
3714 {
3715     switch (fn2ftp(file))
3716     {
3717         case efTPR:
3718         case efTPB:
3719         case efTPA:
3720             return TRUE;
3721         default:
3722             return FALSE;
3723     }
3724 }
3725
3726 static void done_gmx_groups_t(gmx_groups_t *g)
3727 {
3728     int i;
3729
3730     for (i = 0; (i < egcNR); i++)
3731     {
3732         if (NULL != g->grps[i].nm_ind)
3733         {
3734             sfree(g->grps[i].nm_ind);
3735             g->grps[i].nm_ind = NULL;
3736         }
3737         if (NULL != g->grpnr[i])
3738         {
3739             sfree(g->grpnr[i]);
3740             g->grpnr[i] = NULL;
3741         }
3742     }
3743     /* The contents of this array is in symtab, don't free it here */
3744     sfree(g->grpname);
3745 }
3746
3747 gmx_bool read_tps_conf(const char *infile, char *title, t_topology *top, int *ePBC,
3748                        rvec **x, rvec **v, matrix box, gmx_bool bMass)
3749 {
3750     t_tpxheader      header;
3751     int              natoms, i, version, generation;
3752     gmx_bool         bTop, bXNULL = FALSE;
3753     gmx_mtop_t      *mtop;
3754     t_topology      *topconv;
3755     gmx_atomprop_t   aps;
3756
3757     bTop  = fn2bTPX(infile);
3758     *ePBC = -1;
3759     if (bTop)
3760     {
3761         read_tpxheader(infile, &header, TRUE, &version, &generation);
3762         if (x)
3763         {
3764             snew(*x, header.natoms);
3765         }
3766         if (v)
3767         {
3768             snew(*v, header.natoms);
3769         }
3770         snew(mtop, 1);
3771         *ePBC = read_tpx(infile, NULL, box, &natoms,
3772                          (x == NULL) ? NULL : *x, (v == NULL) ? NULL : *v, NULL, mtop);
3773         *top = gmx_mtop_t_to_t_topology(mtop);
3774         /* In this case we need to throw away the group data too */
3775         done_gmx_groups_t(&mtop->groups);
3776         sfree(mtop);
3777         strcpy(title, *top->name);
3778         tpx_make_chain_identifiers(&top->atoms, &top->mols);
3779     }
3780     else
3781     {
3782         get_stx_coordnum(infile, &natoms);
3783         init_t_atoms(&top->atoms, natoms, (fn2ftp(infile) == efPDB));
3784         if (x == NULL)
3785         {
3786             snew(x, 1);
3787             bXNULL = TRUE;
3788         }
3789         snew(*x, natoms);
3790         if (v)
3791         {
3792             snew(*v, natoms);
3793         }
3794         read_stx_conf(infile, title, &top->atoms, *x, (v == NULL) ? NULL : *v, ePBC, box);
3795         if (bXNULL)
3796         {
3797             sfree(*x);
3798             sfree(x);
3799         }
3800         if (bMass)
3801         {
3802             aps = gmx_atomprop_init();
3803             for (i = 0; (i < natoms); i++)
3804             {
3805                 if (!gmx_atomprop_query(aps, epropMass,
3806                                         *top->atoms.resinfo[top->atoms.atom[i].resind].name,
3807                                         *top->atoms.atomname[i],
3808                                         &(top->atoms.atom[i].m)))
3809                 {
3810                     if (debug)
3811                     {
3812                         fprintf(debug, "Can not find mass for atom %s %d %s, setting to 1\n",
3813                                 *top->atoms.resinfo[top->atoms.atom[i].resind].name,
3814                                 top->atoms.resinfo[top->atoms.atom[i].resind].nr,
3815                                 *top->atoms.atomname[i]);
3816                     }
3817                 }
3818             }
3819             gmx_atomprop_destroy(aps);
3820         }
3821         top->idef.ntypes = -1;
3822     }
3823
3824     return bTop;
3825 }