Merge branch 'leadoff'
[physik/posic.git] / moldyn.h
index 868db62..0670f3d 100644 (file)
--- a/moldyn.h
+++ b/moldyn.h
@@ -33,24 +33,37 @@ typedef struct s_virial {
 
 /* the atom of the md simulation */
 typedef struct s_atom {
+       t_3dvec r_0;            /* initial position */
        t_3dvec r;              /* position */
        t_3dvec v;              /* velocity */
        t_3dvec f;              /* force */
        t_virial virial;        /* virial */
        double e;               /* site energy */
+       double ekin;            /* kinetic energy */
        int element;            /* number of element in pse */
        double mass;            /* atom mass */
        u8 brand;               /* brand id */
        int tag;                /* atom unique id (number of atom) */
        u8 attr;                /* attributes */
+       int pbc[3];             /* pb crossing in x, y and z direction */
 } t_atom;
 
 #define ATOM_ATTR_FP   0x01    /* fixed position (bulk material) */
 #define ATOM_ATTR_HB   0x02    /* coupled to heat bath (velocity scaling) */
+#define ATOM_ATTR_VA   0x04    /* visualize this atom */ // TODO
+#define ATOM_ATTR_VB   0x08    /* visualize the bond of this atom */
+
+#define ATOM_ATTR_1BP  0x10    /* single paricle potential */
+#define ATOM_ATTR_2BP  0x20    /* pair potential */
+#define ATOM_ATTR_3BP  0x40    /* 3 body potential */ 
 
-#define ATOM_ATTR_1BP          0x10    /* single paricle potential */
-#define ATOM_ATTR_2BP          0x20    /* pair potential */
-#define ATOM_ATTR_3BP          0x40    /* 3 body potential */ 
+#define DEFAULT_ATOM_ATTR      0x74    // 1,2,3 body interaction + visualize
+
+/* special list structure for low mem approach */
+typedef struct s_lowmem_list {
+       int *head;
+       int *list;
+} t_lowmem_list;
 
 /* cell lists */
 typedef struct s_linkcell {
@@ -58,11 +71,17 @@ typedef struct s_linkcell {
        int cells;              /* total amount of cells */
        double len;             /* prefered cell edge length */
        double x,y,z;           /* the actual cell lengthes */
+#ifdef STATIC_LISTS
+       int **subcell;          /* pointer to the cell lists */
+#elif LOWMEM_LISTS
+       t_lowmem_list *subcell; /* low mem approach list */
+#else
        t_list *subcell;        /* pointer to the cell lists */
+#endif
        int dnlc;               /* direct neighbour lists counter */
 } t_linkcell;
 
-#include "visual/visual.h"
+#define MAX_ATOMS_PER_LIST     20
 
 /* moldyn schedule structure */
 typedef struct s_moldyn_schedule {
@@ -74,8 +93,18 @@ typedef struct s_moldyn_schedule {
        void *hook_params;
 } t_moldyn_schedule;
 
+/* visualization structure */
+typedef struct s_visual {
+       int fd;                 /* rasmol script file descriptor */
+       char fb[128];           /* basename of the save files */
+       t_3dvec dim;            /* dimensions of the simulation cell */
+} t_visual;
+
 /* moldyn main structure */
 typedef struct s_moldyn {
+       int argc;               /* number of arguments */
+       char **args;            /* pointer to arguments */
+
        int count;              /* total amount of atoms */
        double mass;            /* total system mass */
        t_atom *atom;           /* pointer to the atoms */
@@ -84,15 +113,18 @@ typedef struct s_moldyn {
        double volume;          /* volume of sim cell (dim.x*dim.y*dim.z) */
 
        /* potential force function and parameter pointers */
-       int (*func1b)(struct s_moldyn *moldyn,t_atom *ai);
-       int (*func2b)(struct s_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,u8 bc);
-       int (*func3b_j1)(struct s_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,u8 bc);
-       int (*func3b_j2)(struct s_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,u8 bc);
-       int (*func3b_j3)(struct s_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,u8 bc);
-       int (*func3b_k1)(struct s_moldyn *moldyn,
-                        t_atom *ai,t_atom *aj,t_atom *ak,u8 bck);
-       int (*func3b_k2)(struct s_moldyn *moldyn,
-                        t_atom *ai,t_atom *aj,t_atom *ak,u8 bck);
+       int (*func_i0)(struct s_moldyn *moldyn,t_atom *ai);
+       int (*func_j0)(struct s_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,u8 bc);
+       int (*func_j0_k0)(struct s_moldyn *moldyn,
+                         t_atom *ai,t_atom *aj,t_atom *ak,u8 bck);
+       int (*func_j0e)(struct s_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,u8 bc);
+       int (*func_j1)(struct s_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,u8 bc);
+       int (*func_j1_k0)(struct s_moldyn *moldyn,
+                         t_atom *ai,t_atom *aj,t_atom *ak,u8 bck);
+       int (*func_j1c)(struct s_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,u8 bc);
+       int (*func_j1_k1)(struct s_moldyn *moldyn,
+                         t_atom *ai,t_atom *aj,t_atom *ak,u8 bck);
+       int (*func_j1e)(struct s_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,u8 bc);
        void *pot_params;
        unsigned char run3bp;
 
@@ -102,27 +134,45 @@ typedef struct s_moldyn {
 
        t_linkcell lc;          /* linked cell list interface */
 
-       int mean_skip;          /* amount of steps without average calc */
+       int avg_skip;           /* amount of steps without average calc */
 
        double t_ref;           /* reference temperature */
        double t;               /* actual temperature */
        double t_sum;           /* sum over all t */
-       double mean_t;          /* mean value of t */
-
-       t_virial virial;        /* global virial (absolute coordinates) */
-       double gp;              /* pressure computed from global virial */
-       double gp_sum;          /* sum over all gp */
-       double mean_gp;         /* mean value of gp */
-
-       double mean_v;          /* mean of virial */
+       double t_avg;           /* average value of t */
+
+       /* for sale! */
+       t_virial gvir;          /* global virial (absolute coordinates) */
+       //double gv;
+       //double gv_sum;
+       //double gv_avg;
+       double sale1;
+       double sale2;
+       double sale3;
+
+       // gp stuff exchanged by kinetic energies
+       //double gp;            /* pressure computed from global virial */
+       //double gp_sum;                /* sum over all gp */
+       //double gp_avg;                /* average value of gp */
+       double ekinx;
+       double ekiny;
+       double ekinz;
+
+       t_virial vir;           /* actual virial */
+       double virial;
        double virial_sum;      /* sum over all calculated virials */
+       double virial_avg;      /* average of virial */
 
        double p_ref;           /* reference pressure */
        double p;               /* actual pressure (computed by virial) */
+       double px,py,pz;        /* components of pressure */
        double p_sum;           /* sum over all p */
-       double mean_p;          /* mean value of p */
-       t_3dvec tp;             /* thermodynamic pressure dU/dV */
-       double dv;              /* dV for thermodynamic pressure calc */
+       double p_avg;           /* average value of p */
+
+       double tp;              /* thermodynamic pressure dU/dV */
+       double tp_sum;          /* sum over dU/dV pressure */
+       double tp_avg;          /* average value of dU/dV pressure */
+       int tp_cnt;             /* how often to do thermodynamic p calc */
 
        /* pressure and temperature control (velocity/volume scaling) */
        /* (t_tc in units of tau, p_tc in units of tau * isoth. compressib.) */
@@ -149,14 +199,14 @@ typedef struct s_moldyn {
        /* energy averages & fluctuations */
        double k_sum;           /* sum of kinetic energy */
        double v_sum;           /* sum of potential energy */
-       double k_mean;          /* average of kinetic energy */
-       double v_mean;          /* average of potential energy */
+       double k_avg;           /* average of kinetic energy */
+       double v_avg;           /* average of potential energy */
        double k2_sum;          /* sum of kinetic energy squared */
        double v2_sum;          /* sum of potential energy squared */
-       double k2_mean;         /* average of kinetic energy squared */
-       double v2_mean;         /* average of potential energy squared */
-       double dk2_mean;        /* mean square kinetic energy fluctuations */
-       double dv2_mean;        /* mean square potential energy fluctuations */
+       double k2_avg;          /* average of kinetic energy squared */
+       double v2_avg;          /* average of potential energy squared */
+       double dk2_avg;         /* mean square kinetic energy fluctuations */
+       double dv2_avg;         /* mean square potential energy fluctuations */
        
        /* response functions */
        double c_v_nve;         /* constant volume heat capacity (nve) */
@@ -173,7 +223,9 @@ typedef struct s_moldyn {
        int pfd;                /* fd for pressure log */
        unsigned int twrite;    /* how often to log temperature */
        int tfd;                /* fd for temperature log */
-       unsigned int vwrite;    /* how often to visualize atom information */
+       unsigned int vwrite;    /* how often to log volume */
+       int vfd;                /* fd for volume log */
+       unsigned int awrite;    /* how often to visualize atom information */
        unsigned int swrite;    /* how often to create a save file */
        int rfd;                /* report file descriptor */
        char rtitle[64];        /* report title */
@@ -187,8 +239,66 @@ typedef struct s_moldyn {
        t_random random;        /* random interface */
 
        double debug;           /* debugging stuff, ignore */
+
+       /* potential 2 body check function */
+       int (*check_2b_bond)(struct s_moldyn *moldyn,
+                            t_atom *itom,t_atom *jtom,u8 bc);
 } t_moldyn;
 
+typedef struct s_pcc {
+       int o1;
+       int o2;
+       double dr;
+       double *stat;
+} t_pcc;
+
+typedef struct s_ba {
+       int *acnt;
+       int *bcnt;
+       int tcnt;
+} t_ba;
+
+typedef struct s_vb {
+       int fd;
+} t_vb;
+
+typedef struct s_part_params {
+       u8 type;
+       double r;
+       t_3dvec p;
+       t_3dvec d;
+} t_part_params;
+
+#define PART_INSIDE_R   1
+#define PART_OUTSIDE_R  2
+#define PART_INSIDE_D   3
+#define PART_OUTSIDE_D  4
+
+typedef struct s_defect_params {
+       u8 type;
+       u8 stype;
+       double od;
+       double dd;
+       int element;
+       u8 brand;
+       u8 attr;
+} t_defect_params;
+
+#define DEFECT_TYPE_0D 1
+#define DEFECT_TYPE_1D 2
+#define DEFECT_TYPE_2D 3
+#define DEFECT_TYPE_3D 4
+
+#define DEFECT_STYPE_DB_X      1
+#define DEFECT_STYPE_DB_Y      2
+#define DEFECT_STYPE_DB_Z      3
+#define DEFECT_STYPE_DB_R      4
+
+typedef struct s_offset_params {
+       t_3dvec o;
+       u8 use;
+} t_offset_params;
+
 /*
  *
  *  defines
@@ -205,10 +315,15 @@ typedef struct s_moldyn {
 #define MOLDYN_2BP                     0x20    /* 2 body */
 #define MOLDYN_3BP                     0x40    /* and 3 body particle pots */
 
+#define T_SCALE_NONE                   0x00
 #define T_SCALE_BERENDSEN              0x01    /* berendsen t control */
 #define T_SCALE_DIRECT                 0x02    /* direct t control */
+#define T_SCALE_MASK                   0x03
+
+#define P_SCALE_NONE                   0x00
 #define P_SCALE_BERENDSEN              0x04    /* berendsen p control */
 #define P_SCALE_DIRECT                 0x08    /* direct p control */
+#define P_SCALE_MASK                   0x0c
 
 /*
  * default values & units
@@ -227,6 +342,7 @@ typedef struct s_moldyn {
 #define KILOGRAM                       (1.0/AMU)               /* amu */
 #define NEWTON (METER*KILOGRAM/(SECOND*SECOND))        /* A amu / fs^2 */
 #define PASCAL (NEWTON/(METER*METER))                  /* N / A^2 */
+#define GPA    (1e9*PASCAL)                            /* N / A^2 */
 #define BAR    ((1.0e5*PASCAL))                        /* N / A^2 */
 #define K_BOLTZMANN    (1.380650524e-23*METER*NEWTON)  /* NA/K */
 #define K_B2           (K_BOLTZMANN*K_BOLTZMANN)       /* (NA)^2/K^2 */
@@ -244,14 +360,17 @@ typedef struct s_moldyn {
 #define MOLDYN_POTENTIAL_HO            0x00
 #define MOLDYN_POTENTIAL_LJ            0x01
 #define MOLDYN_POTENTIAL_TM            0x02
+#define MOLDYN_POTENTIAL_AM            0x03
+#define MOLDYN_POTENTIAL_AO            0x04
 
 #define LOG_TOTAL_ENERGY               0x01
 #define LOG_TOTAL_MOMENTUM             0x02
 #define LOG_PRESSURE                   0x04
 #define LOG_TEMPERATURE                        0x08
-#define SAVE_STEP                      0x10
-#define VISUAL_STEP                    0x20
-#define CREATE_REPORT                  0x40
+#define LOG_VOLUME                     0x10
+#define SAVE_STEP                      0x20
+#define VISUAL_STEP                    0x40
+#define CREATE_REPORT                  0x80
 
 #define TRUE                           1
 #define FALSE                          0
@@ -264,12 +383,15 @@ typedef struct s_moldyn {
 #define SCALE_DIRECT                   'D'
 
 /*
- * potential related phsical values / constants
- *
+ * usefull constants
  */
 
 #define ONE_THIRD              (1.0/3.0)
 
+/*
+ * element specific defines
+ */
+
 #define C                      0x06
 #define LC_C                   3.567                           /* A */
 #define M_C                    12.011                          /* amu */
@@ -280,82 +402,6 @@ typedef struct s_moldyn {
 
 #define LC_3C_SIC              4.3596                          /* A */
 
-#define LJ_SIGMA_SI            ((0.25*sqrt(3.0)*LC_SI)/1.122462)       /* A */
-//#define LJ_SIGMA_SI          (LC_SI/1.122462)                        /* A */
-//#define LJ_SIGMA_SI          (0.5*sqrt(2.0)*LC_SI/1.122462)          /* A */
-#define LJ_EPSILON_SI          (2.1678*EV)                             /* NA */
-
-#define TM_R_SI                        2.7                             /* A */
-#define TM_S_SI                        3.0                             /* A */
-#define TM_A_SI                        (1830.8*EV)                     /* NA */
-#define TM_B_SI                        (471.18*EV)                     /* NA */
-#define TM_LAMBDA_SI           2.4799                          /* 1/A */
-#define TM_MU_SI               1.7322                          /* 1/A */
-#define TM_BETA_SI             1.1000e-6
-#define TM_N_SI                        0.78734
-#define TM_C_SI                        1.0039e5
-#define TM_D_SI                        16.217
-#define TM_H_SI                        -0.59825
-
-#define TM_R_C                 1.8                             /* A */
-#define TM_S_C                 2.1                             /* A */
-#define TM_A_C                 (1393.6*EV)                     /* NA */
-#define TM_B_C                 (346.7*EV)                      /* NA */
-#define TM_LAMBDA_C            3.4879                          /* 1/A */
-#define TM_MU_C                        2.2119                          /* 1/A */
-#define TM_BETA_C              1.5724e-7
-#define TM_N_C                 0.72751
-#define TM_C_C                 3.8049e4
-#define TM_D_C                 4.384
-#define TM_H_C                 -0.57058
-
-#define TM_CHI_SIC             0.9776
-
-#define TM_LC_SIC              4.32                            /* A */
-
-#define ALBE_R_SI              (2.82-0.14)
-#define ALBE_S_SI              (2.82+0.14)
-#define ALBE_A_SI              (3.24*EV/0.842)
-#define ALBE_B_SI              (1.842*3.24*EV/0.842)
-#define ALBE_R0_SI             2.232
-#define ALBE_LAMBDA_SI         (1.4761*sqrt(2.0*1.842))
-#define ALBE_MU_SI             (1.4761*sqrt(2.0/1.842))
-#define ALBE_GAMMA_SI          0.114354
-#define ALBE_C_SI              2.00494
-#define ALBE_D_SI              0.81472
-#define ALBE_H_SI              0.259
-
-#define ALBE_LC_SI             5.429
-
-#define ALBE_R_C               (2.00-0.15)
-#define ALBE_S_C               (2.00+0.15)
-#define ALBE_A_C               (6.00*EV/1.167)
-#define ALBE_B_C               (2.167*6.00*EV/1.167)
-#define ALBE_R0_C              1.4276
-#define ALBE_LAMBDA_C          (2.0099*sqrt(2.0*2.167))
-#define ALBE_MU_C              (2.0099*sqrt(2.0/2.167))
-#define ALBE_GAMMA_C           0.11233
-#define ALBE_C_C               181.910
-#define ALBE_D_C               6.28433
-#define ALBE_H_C               0.5556
-
-#define ALBE_LC_C              3.566
-
-#define ALBE_R_SIC             (2.40-0.20)
-#define ALBE_S_SIC             (2.40+0.10)
-#define ALBE_A_SIC             (4.36*EV/0.847)
-#define ALBE_B_SIC             (1.847*4.36*EV/0.847)
-#define ALBE_R0_SIC            1.79
-#define ALBE_LAMBDA_SIC                (1.6991*sqrt(2.0*1.847))
-#define ALBE_MU_SIC            (1.6991*sqrt(2.0/1.847))
-#define ALBE_GAMMA_SIC         0.011877
-#define ALBE_C_SIC             273987
-#define ALBE_D_SIC             180.314
-#define ALBE_H_SIC             0.68
-
-#define ALBE_LC_SIC            4.359
-
-
 /*
  * lattice types
  */
@@ -363,7 +409,14 @@ typedef struct s_moldyn {
 #define CUBIC                  0x01
 #define FCC                    0x02
 #define DIAMOND                        0x04
+#define ZINCBLENDE             0x08
+#define NONE                   0x80
+
+/*
+ * more includes
+ */
 
+//#include "pse.h"
 
 /*
  *
@@ -371,10 +424,6 @@ typedef struct s_moldyn {
  *
  */
 
-typedef int (*pf_func1b)(t_moldyn *,t_atom *);
-typedef int (*pf_func2b)(t_moldyn *,t_atom *,t_atom *,u8);
-typedef int (*pf_func3b)(t_moldyn *,t_atom *,t_atom *,t_atom *,u8);
-
 int moldyn_init(t_moldyn *moldyn,int argc,char **argv);
 int moldyn_shutdown(t_moldyn *moldyn);
 
@@ -382,33 +431,34 @@ 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_ref);
 int set_pressure(t_moldyn *moldyn,double p_ref);
+int set_p_scale(t_moldyn *moldyn,u8 ptype,double ptc);
+int set_t_scale(t_moldyn *moldyn,u8 ttype,double ttc);
 int set_pt_scale(t_moldyn *moldyn,u8 ptype,double ptc,u8 ttype,double ttc);
 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);
-int set_potential2b(t_moldyn *moldyn,pf_func2b func);
-int set_potential3b_j1(t_moldyn *moldyn,pf_func2b func);
-int set_potential3b_j2(t_moldyn *moldyn,pf_func2b func);
-int set_potential3b_j3(t_moldyn *moldyn,pf_func2b func);
-int set_potential3b_k1(t_moldyn *moldyn,pf_func3b func);
-int set_potential3b_k2(t_moldyn *moldyn,pf_func3b func);
-int set_potential_params(t_moldyn *moldyn,void *params);
+int set_potential(t_moldyn *moldyn,u8 type);
 
-int set_mean_skip(t_moldyn *moldyn,int skip);
+int set_avg_skip(t_moldyn *moldyn,int skip);
 
 int moldyn_set_log_dir(t_moldyn *moldyn,char *dir);
 int moldyn_set_report(t_moldyn *moldyn,char *author,char *title);
 int moldyn_set_log(t_moldyn *moldyn,u8 type,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 brand,int a,int b,int c,t_3dvec *origin);
-int cubic_init(int a,int b,int c,double lc,t_atom *atom,t_3dvec *origin);
-int fcc_init(int a,int b,int c,double lc,t_atom *atom,t_3dvec *origin);
-int diamond_init(int a,int b,int c,double lc,t_atom *atom,t_3dvec *origin);
-int add_atom(t_moldyn *moldyn,int element,double mass,u8 brand,u8 attr,
+int create_lattice(t_moldyn *moldyn,u8 type,double lc,int element,
+                   u8 attr,u8 brand,int a,int b,int c,t_3dvec *origin,
+                   t_part_params *p_params,t_defect_params *d_params,
+                   t_offset_params *o_params);
+int add_atom(t_moldyn *moldyn,int element,u8 brand,u8 attr,
              t_3dvec *r,t_3dvec *v);
+int del_atom(t_moldyn *moldyn,int tag);
+int cubic_init(int a,int b,int c,double lc,t_atom *atom,t_3dvec *origin,
+               t_part_params *p_params,t_defect_params *d_params);
+int fcc_init(int a,int b,int c,double lc,t_atom *atom,t_3dvec *origin,
+             t_part_params *p_params,t_defect_params *d_params);
+int diamond_init(int a,int b,int c,double lc,t_atom *atom,t_3dvec *origin,
+                 t_part_params *p_params,t_defect_params *d_params);
 int destroy_atoms(t_moldyn *moldyn);
 
 int thermal_init(t_moldyn *moldyn,u8 equi_init);
@@ -416,8 +466,10 @@ double total_mass_calc(t_moldyn *moldyn);
 double temperature_calc(t_moldyn *moldyn);
 double get_temperature(t_moldyn *moldyn);
 int scale_velocity(t_moldyn *moldyn,u8 equi_init);
+double virial_sum(t_moldyn *moldyn);
 double pressure_calc(t_moldyn *moldyn);
-int energy_fluctuation_calc(t_moldyn *moldyn);
+int average_reset(t_moldyn *moldyn);
+int average_and_fluctuation_calc(t_moldyn *moldyn);
 int get_heat_capacity(t_moldyn *moldyn);
 double thermodynamic_pressure_calc(t_moldyn *moldyn);
 double get_pressure(t_moldyn *moldyn);
@@ -433,7 +485,13 @@ double estimate_time_step(t_moldyn *moldyn,double nn_dist);
 
 int link_cell_init(t_moldyn *moldyn,u8 vol);
 int link_cell_update(t_moldyn *moldyn);
+#ifdef STATIC_LISTS
+int link_cell_neighbour_index(t_moldyn *moldyn,int i,int j,int k,int **cell);
+#elif LOWMEM_LISTS
+int link_cell_neighbour_index(t_moldyn *moldyn,int i,int j,int k,int *cell);
+#else
 int link_cell_neighbour_index(t_moldyn *moldyn,int i,int j,int k,t_list *cell);
+#endif
 int link_cell_shutdown(t_moldyn *moldyn);
 
 typedef int (*set_hook)(void *,void *);
@@ -449,11 +507,44 @@ int virial_calc(t_atom *a,t_3dvec *f,t_3dvec *d);
 //inline int virial_calc(t_atom *a,t_3dvec *f,t_3dvec *d)
 //     __attribute__((always_inline));
 int check_per_bound(t_moldyn *moldyn,t_3dvec *a);
+int check_per_bound_and_care_for_pbc(t_moldyn *moldyn,t_atom *a);
 //inline int check_per_bound(t_moldyn *moldyn,t_3dvec *a)
 //     __attribute__((always_inline));
 
 int moldyn_bc_check(t_moldyn *moldyn);
 
+int moldyn_read_save_file(t_moldyn *moldyn,char *file);
+int moldyn_free_save_file(t_moldyn *moldyn);
+int moldyn_load(t_moldyn *moldyn);
+int process_2b_bonds(t_moldyn *moldyn,void *data,
+                     int (*process)(t_moldyn *moldyn,t_atom *itom,t_atom *jtom,
+                                    void *data,u8 bc));
+int process_neighbours(t_moldyn *moldyn,void *data,t_atom *atom,
+                       int (*process)(t_moldyn *moldyn,t_atom *atom,t_atom *natom,
+                                      void *data,u8 bc));
+
 int get_line(int fd,char *line,int max);
 
+int pair_correlation_init(t_moldyn *moldyn,double dr);
+int calculate_diffusion_coefficient(t_moldyn *moldyn,double *dc);
+int calculate_msd(t_moldyn *moldyn,double *msd);
+int calculate_pair_correlation_process(t_moldyn *moldyn,t_atom *itom,
+                                       t_atom *jtom,void *data,u8 bc);
+int calculate_pair_correlation(t_moldyn *moldyn,double dr,void *ptr);
+int bond_analyze_process(t_moldyn *moldyn,t_atom *itom,t_atom *jtom,
+                         void *data,u8 bc);
+int bond_analyze(t_moldyn *moldyn,double *quality);
+
+int visual_init(t_moldyn *moldyn,char *filebase);
+int visual_bonds_process(t_moldyn *moldyn,t_atom *itom,t_atom *jtom,
+                         void *data,u8 bc);
+#ifdef VISUAL_THREAD
+void *visual_atoms(void *ptr);
+#else
+int visual_atoms(t_moldyn *moldyn);
 #endif
+
+int fpu_set_rtd(void);
+
+#endif
+