docs/user-guide/environment-variables.rst

   1 Environment Variables
   2 =====================
   3
   4 |Gromacs| programs may be influenced by the use of
   5 environment variables.  First of all, the variables set in
   6 the ``GMXRC`` file are essential for running and
   7 compiling |Gromacs|. Some other useful environment variables are
   8 listed in the following sections. Most environment variables function
   9 by being set in your shell to any non-NULL value. Specific
  10 requirements are described below if other values need to be set. You
  11 should consult the documentation for your shell for instructions on
  12 how to set environment variables in the current shell, or in configuration
  13 files for future shells. Note that requirements for exporting
  14 environment variables to jobs run under batch control systems vary and
  15 you should consult your local documentation for details.
  16
  17 Output Control
  18 --------------
  19 ``GMX_CONSTRAINTVIR``
  20         Print constraint virial and force virial energy terms.
  21
  22 ``GMX_MAXBACKUP``
  23         |Gromacs| automatically backs up old
  24         copies of files when trying to write a new file of the same
  25         name, and this variable controls the maximum number of
  26         backups that will be made, default 99. If set to 0 it fails to
  27         run if any output file already exists. And if set to -1 it
  28         overwrites any output file without making a backup.
  29
  30 ``GMX_NO_QUOTES``
  31         if this is explicitly set, no cool quotes
  32         will be printed at the end of a program.
  33
  34 ``GMX_SUPPRESS_DUMP``
  35         prevent dumping of step files during
  36         (for example) blowing up during failure of constraint
  37         algorithms.
  38
  39 ``GMX_TPI_DUMP``
  40         dump all configurations to a :ref:`pdb`
  41         file that have an interaction energy less than the value set
  42         in this environment variable.
  43
  44 ``GMX_VIEW_XPM``
  45         ``GMX_VIEW_XVG``, ``GMX_VIEW_EPS`` and ``GMX_VIEW_PDB``, commands used to
  46         automatically view :ref:`xvg`, :ref:`xpm`, :ref:`eps`
  47         and :ref:`pdb` file types, respectively; they default to ``xv``, ``xmgrace``,
  48         ``ghostview`` and ``rasmol``. Set to empty to disable
  49         automatic viewing of a particular file type. The command will
  50         be forked off and run in the background at the same priority
  51         as the |Gromacs| tool (which might not be what you want).
  52         Be careful not to use a command which blocks the terminal
  53         (e.g. ``vi``), since multiple instances might be run.
  54
  55 ``GMX_VIRIAL_TEMPERATURE``
  56         print virial temperature energy term
  57
  58 ``GMX_LOG_BUFFER``
  59         the size of the buffer for file I/O. When set
  60         to 0, all file I/O will be unbuffered and therefore very slow.
  61         This can be handy for debugging purposes, because it ensures
  62         that all files are always totally up-to-date.
  63
  64 ``GMX_LOGO_COLOR``
  65         set display color for logo in :ref:`gmx view`.
  66
  67 ``GMX_PRINT_LONGFORMAT``
  68         use long float format when printing
  69         decimal values.
  70
  71 ``GMX_COMPELDUMP``
  72         Applies for computational electrophysiology setups
  73         only (see reference manual). The initial structure gets dumped to
  74         :ref:`pdb` file, which allows to check whether multimeric channels have
  75         the correct PBC representation.
  76
  77 Debugging
  78 ---------
  79 ``GMX_PRINT_DEBUG_LINES``
  80         when set, print debugging info on line numbers.
  81
  82 ``GMX_DD_NST_DUMP``
  83         number of steps that elapse between dumping
  84         the current DD to a PDB file (default 0). This only takes effect
  85         during domain decomposition, so it should typically be
  86         0 (never), 1 (every DD phase) or a multiple of :mdp:`nstlist`.
  87
  88 ``GMX_DD_NST_DUMP_GRID``
  89         number of steps that elapse between dumping
  90         the current DD grid to a PDB file (default 0). This only takes effect
  91         during domain decomposition, so it should typically be
  92         0 (never), 1 (every DD phase) or a multiple of :mdp:`nstlist`.
  93
  94 ``GMX_DD_DEBUG``
  95         general debugging trigger for every domain
  96         decomposition (default 0, meaning off). Currently only checks
  97         global-local atom index mapping for consistency.
  98
  99 ``GMX_DD_NPULSE``
 100         over-ride the number of DD pulses used
 101         (default 0, meaning no over-ride). Normally 1 or 2.
 102
 103 There are a number of extra environment variables like these
 104 that are used in debugging - check the code!
 105
 106 Performance and Run Control
 107 ---------------------------
 108 ``GMX_DO_GALACTIC_DYNAMICS``
 109         planetary simulations are made possible (just for fun) by setting
 110         this environment variable, which allows setting :mdp:`epsilon-r` to -1 in the :ref:`mdp`
 111         file. Normally, :mdp:`epsilon-r` must be greater than zero to prevent a fatal error.
 112         See webpage_ for example input files for a planetary simulation.
 113
 114 ``GMX_ALLOW_CPT_MISMATCH``
 115         when set, runs will not exit if the
 116         ensemble set in the :ref:`tpr` file does not match that of the
 117         :ref:`cpt` file.
 118
 119 ``GMX_CUDA_NB_EWALD_TWINCUT``
 120         force the use of twin-range cutoff kernel even if :mdp:`rvdw` equals
 121         :mdp:`rcoulomb` after PP-PME load balancing. The switch to twin-range kernels is automated,
 122         so this variable should be used only for benchmarking.
 123
 124 ``GMX_CUDA_NB_ANA_EWALD``
 125         force the use of analytical Ewald kernels. Should be used only for benchmarking.
 126
 127 ``GMX_CUDA_NB_TAB_EWALD``
 128         force the use of tabulated Ewald kernels. Should be used only for benchmarking.
 129
 130 ``GMX_CUDA_STREAMSYNC``
 131         force the use of cudaStreamSynchronize on ECC-enabled GPUs, which leads
 132         to performance loss due to a known CUDA driver bug present in API v5.0 NVIDIA drivers (pre-30x.xx).
 133         Cannot be set simultaneously with ``GMX_NO_CUDA_STREAMSYNC``.
 134
 135 ``GMX_DISABLE_CUDALAUNCH``
 136         disable the use of the lower-latency cudaLaunchKernel API even when supported (CUDA >=v7.0).
 137         Should only be used for benchmarking purposes.
 138
 139 ``GMX_CYCLE_ALL``
 140         times all code during runs.  Incompatible with threads.
 141
 142 ``GMX_CYCLE_BARRIER``
 143         calls MPI_Barrier before each cycle start/stop call.
 144
 145 ``GMX_DD_ORDER_ZYX``
 146         build domain decomposition cells in the order
 147         (z, y, x) rather than the default (x, y, z).
 148
 149 ``GMX_DD_USE_SENDRECV2``
 150         during constraint and vsite communication, use a pair
 151         of ``MPI_Sendrecv`` calls instead of two simultaneous non-blocking calls
 152         (default 0, meaning off). Might be faster on some MPI implementations.
 153
 154 ``GMX_DLB_BASED_ON_FLOPS``
 155         do domain-decomposition dynamic load balancing based on flop count rather than
 156         measured time elapsed (default 0, meaning off).
 157         This makes the load balancing reproducible, which can be useful for debugging purposes.
 158         A value of 1 uses the flops; a value > 1 adds (value - 1)*5% of noise to the flops to increase the imbalance and the scaling.
 159
 160 ``GMX_DLB_MAX_BOX_SCALING``
 161         maximum percentage box scaling permitted per domain-decomposition
 162         load-balancing step (default 10)
 163
 164 ``GMX_DD_RECORD_LOAD``
 165         record DD load statistics for reporting at end of the run (default 1, meaning on)
 166
 167 ``GMX_DETAILED_PERF_STATS``
 168         when set, print slightly more detailed performance information
 169         to the :ref:`log` file. The resulting output is the way performance summary is reported in versions
 170         4.5.x and thus may be useful for anyone using scripts to parse :ref:`log` files or standard output.
 171
 172 ``GMX_DISABLE_SIMD_KERNELS``
 173         disables architecture-specific SIMD-optimized (SSE2, SSE4.1, AVX, etc.)
 174         non-bonded kernels thus forcing the use of plain C kernels.
 175
 176 ``GMX_DISABLE_CUDA_TIMING``
 177         timing of asynchronously executed GPU operations can have a
 178         non-negligible overhead with short step times. Disabling timing can improve performance in these cases.
 179
 180 ``GMX_DISABLE_GPU_DETECTION``
 181         when set, disables GPU detection even if :ref:`gmx mdrun` was compiled
 182         with GPU support.
 183
 184 ``GMX_DISRE_ENSEMBLE_SIZE``
 185         the number of systems for distance restraint ensemble
 186         averaging. Takes an integer value.
 187
 188 ``GMX_EMULATE_GPU``
 189         emulate GPU runs by using algorithmically equivalent CPU reference code instead of
 190         GPU-accelerated functions. As the CPU code is slow, it is intended to be used only for debugging purposes.
 191         The behavior is automatically triggered if non-bonded calculations are turned off using ``GMX_NO_NONBONDED``
 192         case in which the non-bonded calculations will not be called, but the CPU-GPU transfer will also be skipped.
 193
 194 ``GMX_ENX_NO_FATAL``
 195         disable exiting upon encountering a corrupted frame in an :ref:`edr`
 196         file, allowing the use of all frames up until the corruption.
 197
 198 ``GMX_FORCE_UPDATE``
 199         update forces when invoking ``mdrun -rerun``.
 200
 201 ``GMX_GPU_ID``
 202         set in the same way as ``mdrun -gpu_id``, ``GMX_GPU_ID``
 203         allows the user to specify different GPU id-s, which can be useful for selecting different
 204         devices on different compute nodes in a cluster.  Cannot be used in conjunction with ``mdrun -gpu_id``.
 205
 206 ``GMX_IGNORE_FSYNC_FAILURE_ENV``
 207         allow :ref:`gmx mdrun` to continue even if
 208         a file is missing.
 209
 210 ``GMX_LJCOMB_TOL``
 211         when set to a floating-point value, overrides the default tolerance of
 212         1e-5 for force-field floating-point parameters.
 213
 214 ``GMX_MAXCONSTRWARN``
 215         if set to -1, :ref:`gmx mdrun` will
 216         not exit if it produces too many LINCS warnings.
 217
 218 ``GMX_NB_GENERIC``
 219         use the generic C kernel.  Should be set if using
 220         the group-based cutoff scheme and also sets ``GMX_NO_SOLV_OPT`` to be true,
 221         thus disabling solvent optimizations as well.
 222
 223 ``GMX_NB_MIN_CI``
 224         neighbor list balancing parameter used when running on GPU. Sets the
 225         target minimum number pair-lists in order to improve multi-processor load-balance for better
 226         performance with small simulation systems. Must be set to a non-negative integer,
 227         the 0 value disables list splitting.
 228         The default value is optimized for supported GPUs (NVIDIA Fermi to Maxwell),
 229         therefore changing it is not necessary for normal usage, but it can be useful on future architectures.
 230
 231 ``GMX_NBLISTCG``
 232         use neighbor list and kernels based on charge groups.
 233
 234 ``GMX_NBNXN_CYCLE``
 235         when set, print detailed neighbor search cycle counting.
 236
 237 ``GMX_NBNXN_EWALD_ANALYTICAL``
 238         force the use of analytical Ewald non-bonded kernels,
 239         mutually exclusive of ``GMX_NBNXN_EWALD_TABLE``.
 240
 241 ``GMX_NBNXN_EWALD_TABLE``
 242         force the use of tabulated Ewald non-bonded kernels,
 243         mutually exclusive of ``GMX_NBNXN_EWALD_ANALYTICAL``.
 244
 245 ``GMX_NBNXN_SIMD_2XNN``
 246         force the use of 2x(N+N) SIMD CPU non-bonded kernels,
 247         mutually exclusive of ``GMX_NBNXN_SIMD_4XN``.
 248
 249 ``GMX_NBNXN_SIMD_4XN``
 250         force the use of 4xN SIMD CPU non-bonded kernels,
 251         mutually exclusive of ``GMX_NBNXN_SIMD_2XNN``.
 252
 253 ``GMX_NO_ALLVSALL``
 254         disables optimized all-vs-all kernels.
 255
 256 ``GMX_NO_CART_REORDER``
 257         used in initializing domain decomposition communicators. Rank reordering
 258         is default, but can be switched off with this environment variable.
 259
 260 ``GMX_NO_LJ_COMB_RULE``
 261         force the use of LJ paremeter lookup instead of using combination rules
 262         in the non-bonded kernels.
 263
 264 ``GMX_NO_CUDA_STREAMSYNC``
 265         the opposite of ``GMX_CUDA_STREAMSYNC``. Disables the use of the
 266         standard cudaStreamSynchronize-based GPU waiting to improve performance when using CUDA driver API
 267         ealier than v5.0 with ECC-enabled GPUs.
 268
 269 ``GMX_NO_INT``, ``GMX_NO_TERM``, ``GMX_NO_USR1``
 270         disable signal handlers for SIGINT,
 271         SIGTERM, and SIGUSR1, respectively.
 272
 273 ``GMX_NO_NODECOMM``
 274         do not use separate inter- and intra-node communicators.
 275
 276 ``GMX_NO_NONBONDED``
 277         skip non-bonded calculations; can be used to estimate the possible
 278         performance gain from adding a GPU accelerator to the current hardware setup -- assuming that this is
 279         fast enough to complete the non-bonded calculations while the CPU does bonded force and PME computation.
 280
 281 ``GMX_NO_PULLVIR``
 282         when set, do not add virial contribution to COM pull forces.
 283
 284 ``GMX_NOPREDICT``
 285         shell positions are not predicted.
 286
 287 ``GMX_NO_SOLV_OPT``
 288         turns off solvent optimizations; automatic if ``GMX_NB_GENERIC``
 289         is enabled.
 290
 291 ``GMX_NSCELL_NCG``
 292         the ideal number of charge groups per neighbor searching grid cell is hard-coded
 293         to a value of 10. Setting this environment variable to any other integer value overrides this hard-coded
 294         value.
 295
 296 ``GMX_PME_NTHREADS``
 297         set the number of OpenMP or PME threads (overrides the number guessed by
 298         :ref:`gmx mdrun`.
 299
 300 ``GMX_PME_P3M``
 301         use P3M-optimized influence function instead of smooth PME B-spline interpolation.
 302
 303 ``GMX_PME_THREAD_DIVISION``
 304         PME thread division in the format "x y z" for all three dimensions. The
 305         sum of the threads in each dimension must equal the total number of PME threads (set in
 306         `GMX_PME_NTHREADS`).
 307
 308 ``GMX_PMEONEDD``
 309         if the number of domain decomposition cells is set to 1 for both x and y,
 310         decompose PME in one dimension.
 311
 312 ``GMX_REQUIRE_SHELL_INIT``
 313         require that shell positions are initiated.
 314
 315 ``GMX_REQUIRE_TABLES``
 316         require the use of tabulated Coulombic
 317         and van der Waals interactions.
 318
 319 ``GMX_SCSIGMA_MIN``
 320         the minimum value for soft-core sigma. **Note** that this value is set
 321         using the :mdp:`sc-sigma` keyword in the :ref:`mdp` file, but this environment variable can be used
 322         to reproduce pre-4.5 behavior with respect to this parameter.
 323
 324 ``GMX_TPIC_MASSES``
 325         should contain multiple masses used for test particle insertion into a cavity.
 326         The center of mass of the last atoms is used for insertion into the cavity.
 327
 328 ``GMX_USE_GRAPH``
 329         use graph for bonded interactions.
 330
 331 ``GMX_VERLET_BUFFER_RES``
 332         resolution of buffer size in Verlet cutoff scheme.  The default value is
 333         0.001, but can be overridden with this environment variable.
 334
 335 ``MPIRUN``
 336         the ``mpirun`` command used by :ref:`gmx tune_pme`.
 337
 338 ``MDRUN``
 339         the :ref:`gmx mdrun` command used by :ref:`gmx tune_pme`.
 340
 341 ``GMX_NSTLIST``
 342         sets the default value for :mdp:`nstlist`, preventing it from being tuned during
 343         :ref:`gmx mdrun` startup when using the Verlet cutoff scheme.
 344
 345 ``GMX_USE_TREEREDUCE``
 346         use tree reduction for nbnxn force reduction. Potentially faster for large number of
 347         OpenMP threads (if memory locality is important).
 348
 349 .. _opencl-management:
 350
 351 OpenCL management
 352 -----------------
 353 Currently, several environment variables exist that help customize some aspects
 354 of the OpenCL_ version of |Gromacs|. They are mostly related to the runtime
 355 compilation of OpenCL kernels, but they are also used in device selection.
 356
 357 ``GMX_OCL_NOGENCACHE``
 358         If set, disable caching for OpenCL kernel builds. Caching is
 359         normally useful so that future runs can re-use the compiled
 360         kernels from previous runs. Currently, caching is always
 361         disabled, until we solve concurrency issues.
 362
 363 ``GMX_OCL_NOFASTGEN``
 364         If set, generate and compile all algorithm flavors, otherwise
 365         only the flavor required for the simulation is generated and
 366         compiled.
 367
 368 ``GMX_OCL_FASTMATH``
 369         Adds the option ``cl-fast-relaxed-math`` to the compiler
 370         options (in the CUDA version this is enabled by default, it is likely that
 371         the same will happen with the OpenCL version soon)
 372
 373 ``GMX_OCL_DUMP_LOG``
 374         If defined, the OpenCL build log is always written to file.
 375         The file is saved in the current directory with the name
 376         ``OpenCL_kernel_file_name.build_status`` where
 377         ``OpenCL_kernel_file_name`` is the name of the file containing the
 378         OpenCL source code (usually ``nbnxn_ocl_kernels.cl``) and
 379         build_status can be either SUCCEEDED or FAILED. If this
 380         environment variable is not defined, the default behavior is
 381         the following:
 382
 383            - Debug build: build log is always written to file
 384            - Release build: build log is written to file only in case of errors.
 385
 386 ``GMX_OCL_VERBOSE``
 387         If defined, it enables verbose mode for OpenCL kernel build.
 388         Currently available only for NVIDIA GPUs. See ``GMX_OCL_DUMP_LOG``
 389         for details about how to obtain the OpenCL build log.
 390
 391 ``GMX_OCL_DUMP_INTERM_FILES``
 392
 393         If defined, intermediate language code corresponding to the
 394         OpenCL build process is saved to file. Caching has to be
 395         turned off in order for this option to take effect (see
 396         ``GMX_OCL_NOGENCACHE``).
 397
 398             - NVIDIA GPUs: PTX code is saved in the current directory
 399               with the name ``device_name.ptx``
 400             - AMD GPUs: ``.IL/.ISA`` files will be created for each OpenCL
 401               kernel built.  For details about where these files are
 402               created check AMD documentation for ``-save-temps`` compiler
 403               option.
 404
 405 ``GMX_OCL_DEBUG``
 406         Use in conjunction with ``OCL_FORCE_CPU`` or with an AMD device.
 407         It adds the debug flag to the compiler options (-g).
 408
 409 ``GMX_OCL_NOOPT``
 410         Disable optimisations. Adds the option ``cl-opt-disable`` to the
 411         compiler options.
 412
 413 ``GMX_OCL_FORCE_CPU``
 414         Force the selection of a CPU device instead of a GPU.  This
 415         exists only for debugging purposes. Do not expect |Gromacs| to
 416         function properly with this option on, it is solely for the
 417         simplicity of stepping in a kernel and see what is happening.
 418
 419 ``GMX_OCL_DISABLE_I_PREFETCH``
 420         Disables i-atom data (type or LJ parameter) prefetch allowig
 421         testing.
 422
 423 ``GMX_OCL_ENABLE_I_PREFETCH``
 424         Enables i-atom data (type or LJ parameter) prefetch allowig
 425         testing on platforms where this behavior is not default.
 426
 427 ``GMX_OCL_NB_ANA_EWALD``
 428         Forces the use of analytical Ewald kernels. Equivalent of
 429         CUDA environment variable ``GMX_CUDA_NB_ANA_EWALD``
 430
 431 ``GMX_OCL_NB_TAB_EWALD``
 432         Forces the use of tabulated Ewald kernel. Equivalent
 433         of CUDA environment variable ``GMX_OCL_NB_TAB_EWALD``
 434
 435 ``GMX_OCL_NB_EWALD_TWINCUT``
 436         Forces the use of twin-range cutoff kernel. Equivalent of
 437         CUDA environment variable ``GMX_CUDA_NB_EWALD_TWINCUT``
 438
 439 ``GMX_DISABLE_OCL_TIMING``
 440         Disables timing for OpenCL operations
 441
 442 ``GMX_OCL_FILE_PATH``
 443         Use this parameter to force |Gromacs| to load the OpenCL
 444         kernels from a custom location. Use it only if you want to
 445         override |Gromacs| default behavior, or if you want to test
 446         your own kernels.
 447
 448 Analysis and Core Functions
 449 ---------------------------
 450 ``GMX_QM_ACCURACY``
 451         accuracy in Gaussian L510 (MC-SCF) component program.
 452
 453 ``GMX_QM_ORCA_BASENAME``
 454         prefix of :ref:`tpr` files, used in Orca calculations
 455         for input and output file names.
 456
 457 ``GMX_QM_CPMCSCF``
 458         when set to a nonzero value, Gaussian QM calculations will
 459         iteratively solve the CP-MCSCF equations.
 460
 461 ``GMX_QM_MODIFIED_LINKS_DIR``
 462         location of modified links in Gaussian.
 463
 464 ``DSSP``
 465         used by :ref:`gmx do_dssp` to point to the ``dssp``
 466         executable (not just its path).
 467
 468 ``GMX_QM_GAUSS_DIR``
 469         directory where Gaussian is installed.
 470
 471 ``GMX_QM_GAUSS_EXE``
 472         name of the Gaussian executable.
 473
 474 ``GMX_DIPOLE_SPACING``
 475         spacing used by :ref:`gmx dipoles`.
 476
 477 ``GMX_MAXRESRENUM``
 478         sets the maximum number of residues to be renumbered by
 479         :ref:`gmx grompp`. A value of -1 indicates all residues should be renumbered.
 480
 481 ``GMX_FFRTP_TER_RENAME``
 482         Some force fields (like AMBER) use specific names for N- and C-
 483         terminal residues (NXXX and CXXX) as :ref:`rtp` entries that are normally renamed. Setting
 484         this environment variable disables this renaming.
 485
 486 ``GMX_PATH_GZIP``
 487         ``gunzip`` executable, used by :ref:`gmx wham`.
 488
 489 ``GMX_FONT``
 490         name of X11 font used by :ref:`gmx view`.
 491
 492 ``GMXTIMEUNIT``
 493         the time unit used in output files, can be
 494         anything in fs, ps, ns, us, ms, s, m or h.
 495
 496 ``GMX_QM_GAUSSIAN_MEMORY``
 497         memory used for Gaussian QM calculation.
 498
 499 ``MULTIPROT``
 500         name of the ``multiprot`` executable, used by the
 501         contributed program ``do_multiprot``.
 502
 503 ``NCPUS``
 504         number of CPUs to be used for Gaussian QM calculation
 505
 506 ``GMX_ORCA_PATH``
 507         directory where Orca is installed.
 508
 509 ``GMX_QM_SA_STEP``
 510         simulated annealing step size for Gaussian QM calculation.
 511
 512 ``GMX_QM_GROUND_STATE``
 513         defines state for Gaussian surface hopping calculation.
 514
 515 ``GMX_TOTAL``
 516         name of the ``total`` executable used by the contributed
 517         ``do_shift`` program.
 518
 519 ``GMX_ENER_VERBOSE``
 520         make :ref:`gmx energy` and :ref:`gmx eneconv`
 521         loud and noisy.
 522
 523 ``VMD_PLUGIN_PATH``
 524         where to find VMD plug-ins. Needed to be
 525         able to read file formats recognized only by a VMD plug-in.
 526
 527 ``VMDDIR``
 528         base path of VMD installation.
 529
 530 ``GMX_USE_XMGR``
 531         sets viewer to ``xmgr`` (deprecated) instead of ``xmgrace``.