vel scaling fixed/changed
[physik/posic.git] / moldyn.h
index 1df6dfa..63dd14f 100644 (file)
--- a/moldyn.h
+++ b/moldyn.h
@@ -53,12 +53,12 @@ typedef struct s_linkcell {
 
 #include "visual/visual.h"
 
-# moldyn schedule structure */
+/* moldyn schedule structure */
 typedef struct s_moldyn_schedule {
        int content_count;
        int *runs;
-       int *tau;
-       int (*hook)(t_moldyn *,void *);
+       double *tau;
+       int (*hook)(void *moldyn,void *hook);
        void *hook_params;
 } t_moldyn_schedule;
 
@@ -70,18 +70,20 @@ typedef struct s_moldyn {
        t_3dvec dim;            /* dimensions of the simulation volume */
 
        /* potential force function and parameter pointers */
-       int (*pf_func1b)(struct s_moldyn *,t_atom *);
+       int (*func1b)(struct s_moldyn *moldyn,t_atom *ai);
        void *pot1b_params;
-       int (*pf_func2b)(struct s_moldyn *,t_atom *,t_atom *);
+       int (*func2b)(struct s_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,u8 bc);
        void *pot2b_params;
-       int (*pf_func3b)(struct s_moldyn *,t_atom *,t_atom *,t_atom *);
+       int (*func3b)(struct s_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,t_atom *ak,
+                     u8 bck);
        void *pot3b_params;
        //int (*potential_force_function)(struct s_moldyn *moldyn);
 
        double cutoff;          /* cutoff radius */
        double cutoff_square;   /* square of the cutoff radius */
+       double nnd;             /* nearest neighbour distance (optional) */
 
-       t_linkcell lc;          /* linked cell method */
+       t_linkcell lc;          /* linked cell list interface */
 
        double t;               /* temperature */
 
@@ -93,39 +95,41 @@ typedef struct s_moldyn {
        int (*integrate)(struct s_moldyn *moldyn);
        int time_steps;         /* amount of iterations */
        double tau;             /* delta t */
+       double time;            /* absolute time */
        double tau_square;      /* delta t squared */
        double elapsed;         /* total elapsed time */
 
-       double energy;          /* energy */
+       double energy;          /* potential energy */
+       double ekin;            /* kinetic energy */
 
        t_visual vis;           /* visualization/log/save interface structure */
        u8 lvstat;              /* log & vis properties */
        unsigned int ewrite;    /* how often to log energy */
-       char efb[64];           /* energy log filename */
        int efd;                /* fd for energy log */
        unsigned int mwrite;    /* how often to log momentum */
-       char mfb[64];           /* momentum log filename */
        int mfd;                /* fd for momentum log */
        unsigned int vwrite;    /* how often to visualize atom information */
        char vfb[64];           /* visualization file name base */
-       void *visual;           /* pointer (hack!) */
+       //void *visual;         /* pointer (hack!) */
        unsigned int swrite;    /* how often to create a save file */
+       char sfb[64];           /* visualization file name base */
 
        u8 status;              /* general moldyn properties */
 
        t_random random;        /* random interface */
 } t_moldyn;
 
-#define MOLDYN_LVSTAT_TOTAL_E          0x01
-#define MOLDYN_LVSTAT_TOTAL_M          0x02
-#define MOLDYN_LVSTAT_SAVE             0x04
-#define MOLDYN_LVSTAT_VISUAL           0x08
-#define MOLDYN_LVSTAT_INITIALIZED      0x10
-
 #define MOLDYN_STAT_PBX                        0x08    /* periodic boudaries in x */
 #define MOLDYN_STAT_PBY                        0x10    /* y */
 #define MOLDYN_STAT_PBZ                        0x20    /* and z direction */
 
+#define MOLDYN_1BP                     0x00    /* care about single */
+#define MOLDYN_2BP                     0x01    /* 2 body */
+#define MOLDYN_3BP                     0x02    /* and 3 body particle pots */
+
+#define VSCALE_INIT_EQUI               0x00    /* initial, eq positions */
+#define VSCALE_BERENDSEN               0x01    /* berendsen control */
+
 
 /*
  *
@@ -159,6 +163,7 @@ typedef struct s_lj_params {
 /* tersoff exchange structure to exchange 2bp and 3bp calculated values */
 typedef struct s_tersoff_exchange {
        double f_c,df_c;
+       double f_a,df_a;
 
        t_3dvec dist_ij;
        double d_ij;
@@ -207,7 +212,7 @@ typedef struct s_tersoff_mult_params {
        double h[2];
 
        t_tersoff_exchange exchange;    /* exchange between 2bp and 3bp calc */
-} t_tersoff_params;
+} t_tersoff_mult_params;
 
 
 
@@ -224,6 +229,8 @@ typedef struct s_tersoff_mult_params {
 #define MOLDYN_CUTOFF                  1.0e-9
 #define MOLDYN_RUNS                    1000000
 
+#define MOLDYN_CRITICAL_EST_TEMP       5.0
+
 #define MOLDYN_INTEGRATE_VERLET                0x00
 #define MOLDYN_INTEGRATE_DEFAULT       MOLDYN_INTEGRATE_VERLET
 
@@ -231,10 +238,13 @@ typedef struct s_tersoff_mult_params {
 #define MOLDYN_POTENTIAL_LJ            0x01
 #define MOLDYN_POTENTIAL_TM            0x02
 
-#define MOLDYN_SET_POTENTIAL           0x00
-#define MOLDYN_SET_
-#define MOLDYN_SET_
-#define MOLDYN_SET_
+#define LOG_TOTAL_ENERGY               0x01
+#define LOG_TOTAL_MOMENTUM             0x02
+#define SAVE_STEP                      0x04
+#define VISUAL_STEP                    0x08
+
+#define TRUE                           1
+#define FALSE                          0
 
 /*
  *
@@ -264,33 +274,59 @@ typedef struct s_tersoff_mult_params {
  *
  */
 
-int moldyn_usage(char **argv);
-int moldyn_parse_argv(t_moldyn *moldyn,int argc,char **argv);
-int moldyn_log_init(t_moldyn *moldyn);
+typedef int (*pf_func1b)(t_moldyn *,t_atom *ai);
+typedef int (*pf_func2b)(t_moldyn *,t_atom *,t_atom *,u8 bc);
+typedef int (*pf_func3b)(t_moldyn *,t_atom *,t_atom *,t_atom *,u8 bc);
+
 int moldyn_init(t_moldyn *moldyn,int argc,char **argv);
 int moldyn_shutdown(t_moldyn *moldyn);
 
-int create_lattice(u8 type,int element,double mass,double lc,
-                   int a,int b,int c,t_atom **atom);
-int destroy_lattice(t_atom *atom);
+int set_int_alg(t_moldyn *moldyn,u8 algo);
+int set_cutoff(t_moldyn *moldyn,double cutoff);
+int set_temperature(t_moldyn *moldyn,double t);
+int set_dim(t_moldyn *moldyn,double x,double y,double z,u8 visualize);
+int set_nn_dist(t_moldyn *moldyn,double dist);
+int set_pbc(t_moldyn *moldyn,u8 x,u8 y,u8 z);
+int set_potential1b(t_moldyn *moldyn,pf_func1b func,void *params);
+int set_potential2b(t_moldyn *moldyn,pf_func2b func,void *params);
+int set_potential3b(t_moldyn *moldyn,pf_func3b func,void *params);
+
+int moldyn_set_log(t_moldyn *moldyn,u8 type,char *fb,int timer);
+int moldyn_log_shutdown(t_moldyn *moldyn);
+
+int create_lattice(t_moldyn *moldyn,u8 type,double lc,int element,double mass,
+                   u8 attr,u8 bnum,int a,int b,int c);
+int add_atom(t_moldyn *moldyn,int element,double mass,u8 bnum,u8 attr,
+             t_3dvec *r,t_3dvec *v);
+int destroy_atoms(t_moldyn *moldyn);
+
 int thermal_init(t_moldyn *moldyn);
-int scale_velocity(t_moldyn *moldyn);
-double get_e_kin(t_atom *atom,int count);
+int scale_velocity(t_moldyn *moldyn,u8 type);
+
+double get_e_kin(t_moldyn *moldyn);
 double get_e_pot(t_moldyn *moldyn);
 double get_total_energy(t_moldyn *moldyn);
-t_3dvec get_total_p(t_atom *atom,int count);
+t_3dvec get_total_p(t_moldyn *moldyn);
 
-double estimate_time_step(t_moldyn *moldyn,double nn_dist,double t);
+double estimate_time_step(t_moldyn *moldyn,double nn_dist);
 
 int link_cell_init(t_moldyn *moldyn);
 int link_cell_update(t_moldyn *moldyn);
 int link_cell_neighbour_index(t_moldyn *moldyn,int i,int j,int k,t_list *cell);
 int link_cell_shutdown(t_moldyn *moldyn);
 
+int moldyn_add_schedule(t_moldyn *moldyn,int runs,double tau);
+int moldyn_set_schedule_hook(t_moldyn *moldyn,void *hook,void *hook_params);
+
 int moldyn_integrate(t_moldyn *moldyn);
 int velocity_verlet(t_moldyn *moldyn);
 
-int harmonic_oscillator(t_moldyn *moldyn);
-int lennard_jones(t_moldyn *moldyn);
+int potential_force_calc(t_moldyn *moldyn);
+int check_per_bound(t_moldyn *moldyn,t_3dvec *a);
+int harmonic_oscillator(t_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,u8 bc);
+int lennard_jones(t_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,u8 bc);
+int tersoff_mult_1bp(t_moldyn *moldyn,t_atom *ai);
+int tersoff_mult_2bp(t_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,u8 bc);
+int tersoff_mult_3bp(t_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,t_atom *ak,u8 bc);
 
 #endif