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root/OpenMD/branches/development/src/brains/ForceManager.cpp
(Generate patch)

Comparing branches/development/src/brains/ForceManager.cpp (file contents):
Revision 1545 by gezelter, Fri Apr 8 21:25:19 2011 UTC vs.
Revision 1551 by gezelter, Thu Apr 28 18:38:21 2011 UTC

# Line 49 | Line 49
49  
50   #include "brains/ForceManager.hpp"
51   #include "primitives/Molecule.hpp"
52 #include "UseTheForce/doForces_interface.h"
52   #define __OPENMD_C
54 #include "UseTheForce/DarkSide/fInteractionMap.h"
53   #include "utils/simError.h"
54   #include "primitives/Bond.hpp"
55   #include "primitives/Bend.hpp"
56   #include "primitives/Torsion.hpp"
57   #include "primitives/Inversion.hpp"
58 < #include "parallel/ForceDecomposition.hpp"
59 < //#include "parallel/SerialDecomposition.hpp"
58 > #include "nonbonded/NonBondedInteraction.hpp"
59 > #include "parallel/ForceMatrixDecomposition.hpp"
60  
61   using namespace std;
62   namespace OpenMD {
# Line 66 | Line 64 | namespace OpenMD {
64    ForceManager::ForceManager(SimInfo * info) : info_(info) {
65  
66   #ifdef IS_MPI
67 <    decomp_ = new ForceDecomposition(info_);
67 >    fDecomp_ = new ForceMatrixDecomposition(info_);
68   #else
69 <    // decomp_ = new SerialDecomposition(info);
69 >    // fDecomp_ = new ForceSerialDecomposition(info);
70   #endif
71    }
72    
# Line 76 | Line 74 | namespace OpenMD {
74      
75      if (!info_->isFortranInitialized()) {
76        info_->update();
77 <      nbiMan_->setSimInfo(info_);
78 <      nbiMan_->initialize();
79 <      swfun_ = nbiMan_->getSwitchingFunction();
80 <      decomp_->distributeInitialData();
77 >      interactionMan_->setSimInfo(info_);
78 >      interactionMan_->initialize();
79 >      swfun_ = interactionMan_->getSwitchingFunction();
80 >      fDecomp_->distributeInitialData();
81        info_->setupFortran();
82      }
83      
84      preCalculation();  
85 <    calcShortRangeInteraction();
86 <    calcLongRangeInteraction();
85 >    shortRangeInteractions();
86 >    longRangeInteractions();
87      postCalculation();
88      
89    }
# Line 128 | Line 126 | namespace OpenMD {
126      
127    }
128    
129 <  void ForceManager::calcShortRangeInteraction() {
129 >  void ForceManager::shortRangeInteractions() {
130      Molecule* mol;
131      RigidBody* rb;
132      Bond* bond;
# Line 245 | Line 243 | namespace OpenMD {
243      curSnapshot->statData[Stats::INVERSION_POTENTIAL] = inversionPotential;    
244    }
245    
246 <  void ForceManager::calcLongRangeInteraction() {
246 >  void ForceManager::longRangeInteractions() {
247  
248      // some of this initial stuff will go away:
249      Snapshot* curSnapshot = info_->getSnapshotManager()->getCurrentSnapshot();
# Line 268 | Line 266 | namespace OpenMD {
266      }
267      
268      //initialize data before passing to fortran
269 <    RealType longRangePotential[LR_POT_TYPES];
269 >    RealType longRangePotential[N_INTERACTION_FAMILIES];
270      RealType lrPot = 0.0;
271      int isError = 0;
272  
273 <    for (int i=0; i<LR_POT_TYPES;i++){
273 >    // dangerous to iterate over enums, but we'll live on the edge:
274 >    for (int i = NO_FAMILY; i != N_INTERACTION_FAMILIES; ++i){
275        longRangePotential[i]=0.0; //Initialize array
276      }
277  
278      // new stuff starts here:
279  
280 <    decomp_->distributeData();
280 >    fDecomp_->distributeData();
281  
282 <    int cg1, cg2;
283 <    Vector3d d_grp;
282 >    int cg1, cg2, atom1, atom2;
283 >    Vector3d d_grp, dag;
284      RealType rgrpsq, rgrp;
285      RealType vij;
286      Vector3d fij, fg;
# Line 289 | Line 288 | namespace OpenMD {
288      RealType rCutSq;
289      bool in_switching_region;
290      RealType sw, dswdr, swderiv;
291 <    vector<int> atomListI;
293 <    vector<int> atomListJ;
291 >    vector<int> atomListColumn, atomListRow, atomListLocal;
292      InteractionData idat;
293 +    SelfData sdat;
294 +    RealType mf;
295  
296      int loopStart, loopEnd;
297  
298      loopEnd = PAIR_LOOP;
299 <    if (info_->requiresPrepair_) {
299 >    if (info_->requiresPrepair() ) {
300        loopStart = PREPAIR_LOOP;
301      } else {
302        loopStart = PAIR_LOOP;
# Line 305 | Line 305 | namespace OpenMD {
305      for (int iLoop = loopStart; iLoop < loopEnd; iLoop++) {
306        
307        if (iLoop == loopStart) {
308 <        bool update_nlist = decomp_->checkNeighborList();
308 >        bool update_nlist = fDecomp_->checkNeighborList();
309          if (update_nlist)
310 <          neighborList = decomp_->buildNeighborList();
310 >          neighborList = fDecomp_->buildNeighborList();
311        }
312  
313        for (vector<pair<int, int> >::iterator it = neighborList.begin();
# Line 316 | Line 316 | namespace OpenMD {
316          cg1 = (*it).first;
317          cg2 = (*it).second;
318  
319 <        gtypes = decomp_->getGroupTypes(cg1, cg2);
320 <        d_grp  = decomp_->getIntergroupVector(cg1, cg2);
319 >        gtypes = fDecomp_->getGroupTypes(cg1, cg2);
320 >        d_grp  = fDecomp_->getIntergroupVector(cg1, cg2);
321          curSnapshot->wrapVector(d_grp);        
322          rgrpsq = d_grp.lengthSquare();
323 <        rCutSq = groupCutoffMap(gtypes).first;
323 >        rCutSq = groupCutoffMap[gtypes].first;
324  
325          if (rgrpsq < rCutSq) {
326 <          idat.rcut = groupCutoffMap(gtypes).second;
326 >          idat.rcut = groupCutoffMap[gtypes].second;
327            if (iLoop == PAIR_LOOP) {
328 <            vij = 0.0;
328 >            vij *= 0.0;
329              fij = V3Zero;
330            }
331            
332 <          in_switching_region = swfun_->getSwitch(rgrpsq, idat.sw, idat.dswdr, rgrp);    
333 <          
334 <          atomListI = decomp_->getAtomsInGroupI(cg1);
335 <          atomListJ = decomp_->getAtomsInGroupJ(cg2);
332 >          in_switching_region = swfun_->getSwitch(rgrpsq, idat.sw, dswdr, rgrp);              
333 >          atomListRow = fDecomp_->getAtomsInGroupRow(cg1);
334 >          atomListColumn = fDecomp_->getAtomsInGroupColumn(cg2);
335  
336 <          for (vector<int>::iterator ia = atomListI.begin();
337 <               ia != atomListI.end(); ++ia) {            
336 >          for (vector<int>::iterator ia = atomListRow.begin();
337 >               ia != atomListRow.end(); ++ia) {            
338              atom1 = (*ia);
339              
340 <            for (vector<int>::iterator jb = atomListJ.begin();
341 <                 jb != atomListJ.end(); ++jb) {              
340 >            for (vector<int>::iterator jb = atomListColumn.begin();
341 >                 jb != atomListColumn.end(); ++jb) {              
342                atom2 = (*jb);
343                
344 <              if (!decomp_->skipAtomPair(atom1, atom2)) {
344 >              if (!fDecomp_->skipAtomPair(atom1, atom2)) {
345                  
346 <                if (atomListI.size() == 1 && atomListJ.size() == 1) {
346 >                idat = fDecomp_->fillInteractionData(atom1, atom2);
347 >
348 >                if (atomListRow.size() == 1 && atomListColumn.size() == 1) {
349                    idat.d = d_grp;
350                    idat.r2 = rgrpsq;
351                  } else {
352 <                  idat.d = decomp_->getInteratomicVector(atom1, atom2);
352 >                  idat.d = fDecomp_->getInteratomicVector(atom1, atom2);
353                    curSnapshot->wrapVector(idat.d);
354                    idat.r2 = idat.d.lengthSquare();
355                  }
356                  
357 <                idat.r = sqrt(idat.r2);
358 <                decomp_->fillInteractionData(atom1, atom2, idat);
358 <                
357 >                idat.rij = sqrt(idat.r2);
358 >              
359                  if (iLoop == PREPAIR_LOOP) {
360                    interactionMan_->doPrePair(idat);
361                  } else {
362                    interactionMan_->doPair(idat);
363                    vij += idat.vpair;
364                    fij += idat.f1;
365 <                  tau -= outProduct(idat.d, idat.f);
365 >                  tau -= outProduct(idat.d, idat.f1);
366                  }
367                }
368              }
# Line 375 | Line 375 | namespace OpenMD {
375  
376                fij += fg;
377  
378 <              if (atomListI.size() == 1 && atomListJ.size() == 1) {
378 >              if (atomListRow.size() == 1 && atomListColumn.size() == 1) {
379                  tau -= outProduct(idat.d, fg);
380                }
381            
382 <              for (vector<int>::iterator ia = atomListI.begin();
383 <                   ia != atomListI.end(); ++ia) {            
382 >              for (vector<int>::iterator ia = atomListRow.begin();
383 >                   ia != atomListRow.end(); ++ia) {            
384                  atom1 = (*ia);                
385 <                mf = decomp_->getMfactI(atom1);
385 >                mf = fDecomp_->getMfactRow(atom1);
386                  // fg is the force on atom ia due to cutoff group's
387                  // presence in switching region
388                  fg = swderiv * d_grp * mf;
389 <                decomp_->addForceToAtomI(atom1, fg);
389 >                fDecomp_->addForceToAtomRow(atom1, fg);
390  
391 <                if (atomListI.size() > 1) {
392 <                  if (info_->usesAtomicVirial_) {
391 >                if (atomListRow.size() > 1) {
392 >                  if (info_->usesAtomicVirial()) {
393                      // find the distance between the atom
394                      // and the center of the cutoff group:
395 <                    dag = decomp_->getAtomToGroupVectorI(atom1, cg1);
395 >                    dag = fDecomp_->getAtomToGroupVectorRow(atom1, cg1);
396                      tau -= outProduct(dag, fg);
397                    }
398                  }
399                }
400 <              for (vector<int>::iterator jb = atomListJ.begin();
401 <                   jb != atomListJ.end(); ++jb) {              
400 >              for (vector<int>::iterator jb = atomListColumn.begin();
401 >                   jb != atomListColumn.end(); ++jb) {              
402                  atom2 = (*jb);
403 <                mf = decomp_->getMfactJ(atom2);
403 >                mf = fDecomp_->getMfactColumn(atom2);
404                  // fg is the force on atom jb due to cutoff group's
405                  // presence in switching region
406                  fg = -swderiv * d_grp * mf;
407 <                decomp_->addForceToAtomJ(atom2, fg);
407 >                fDecomp_->addForceToAtomColumn(atom2, fg);
408  
409 <                if (atomListJ.size() > 1) {
410 <                  if (info_->usesAtomicVirial_) {
409 >                if (atomListColumn.size() > 1) {
410 >                  if (info_->usesAtomicVirial()) {
411                      // find the distance between the atom
412                      // and the center of the cutoff group:
413 <                    dag = decomp_->getAtomToGroupVectorJ(atom2, cg2);
413 >                    dag = fDecomp_->getAtomToGroupVectorColumn(atom2, cg2);
414                      tau -= outProduct(dag, fg);
415                    }
416                  }
# Line 424 | Line 424 | namespace OpenMD {
424        }
425  
426        if (iLoop == PREPAIR_LOOP) {
427 <        if (info_->requiresPrepair_) {            
428 <          decomp_->collectIntermediateData();
429 <          atomList = decomp_->getAtomList();
430 <          for (vector<int>::iterator ia = atomList.begin();
431 <               ia != atomList.end(); ++ia) {              
427 >        if (info_->requiresPrepair()) {            
428 >          fDecomp_->collectIntermediateData();
429 >          atomListLocal = fDecomp_->getAtomList();
430 >          for (vector<int>::iterator ia = atomListLocal.begin();
431 >               ia != atomListLocal.end(); ++ia) {              
432              atom1 = (*ia);            
433 <            decomp_->populateSelfData(atom1, SelfData sdat);
433 >            sdat = fDecomp_->fillSelfData(atom1);
434              interactionMan_->doPreForce(sdat);
435            }
436 <          decomp_->distributeIntermediateData();        
436 >          fDecomp_->distributeIntermediateData();        
437          }
438        }
439  
440      }
441      
442 <    decomp_->collectData();
442 >    fDecomp_->collectData();
443      
444 <    if (info_->requiresSkipCorrection_ || info_->requiresSelfCorrection_) {
445 <      atomList = decomp_->getAtomList();
446 <      for (vector<int>::iterator ia = atomList.begin();
447 <           ia != atomList.end(); ++ia) {              
444 >    if (info_->requiresSkipCorrection() || info_->requiresSelfCorrection()) {
445 >      atomListLocal = fDecomp_->getAtomList();
446 >      for (vector<int>::iterator ia = atomListLocal.begin();
447 >           ia != atomListLocal.end(); ++ia) {              
448          atom1 = (*ia);    
449  
450 <        if (info_->requiresSkipCorrection_) {
451 <          vector<int> skipList = decomp_->getSkipsForAtom(atom1);
450 >        if (info_->requiresSkipCorrection()) {
451 >          vector<int> skipList = fDecomp_->getSkipsForAtom(atom1);
452            for (vector<int>::iterator jb = skipList.begin();
453                 jb != skipList.end(); ++jb) {              
454              atom2 = (*jb);
455 <            decomp_->populateSkipData(atom1, atom2, InteractionData idat);
455 >            idat = fDecomp_->fillSkipData(atom1, atom2);
456              interactionMan_->doSkipCorrection(idat);
457            }
458          }
459            
460 <        if (info_->requiresSelfCorrection_) {
461 <          decomp_->populateSelfData(atom1, SelfData sdat);
460 >        if (info_->requiresSelfCorrection()) {
461 >          sdat = fDecomp_->fillSelfData(atom1);
462            interactionMan_->doSelfCorrection(sdat);
463 +        }
464        }
464      
465      
465      }
466  
467 <    for (int i=0; i<LR_POT_TYPES;i++){
467 >    // dangerous to iterate over enums, but we'll live on the edge:
468 >    for (int i = NO_FAMILY; i != N_INTERACTION_FAMILIES; ++i){
469        lrPot += longRangePotential[i]; //Quick hack
470      }
471          
472      //store the tau and long range potential    
473      curSnapshot->statData[Stats::LONG_RANGE_POTENTIAL] = lrPot;
474 <    curSnapshot->statData[Stats::VANDERWAALS_POTENTIAL] = longRangePotential[VDW_POT];
475 <    curSnapshot->statData[Stats::ELECTROSTATIC_POTENTIAL] = longRangePotential[ELECTROSTATIC_POT];
474 >    curSnapshot->statData[Stats::VANDERWAALS_POTENTIAL] = longRangePotential[VANDERWAALS_FAMILY];
475 >    curSnapshot->statData[Stats::ELECTROSTATIC_POTENTIAL] = longRangePotential[ELECTROSTATIC_FAMILY];
476    }
477  
478    

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