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                          首页>资料手册>计算软件
                          WIEN2k14.2编译安装
                          2017-04-01

                          中国科学技术大学超级计算中心 李会民<hmli@ustc.edu.cn> 2017-04-01

                          原文:http://hmli.ustc.edu.cn/doc/app/wien2k14u2.htm

                          WIEN2k是用密度泛函理论计算固体的电子结构的商业收费软件。它基于键结构计算最准确的方案——完全势能(线性)增广平面波((L)APW)+局域轨道(lo)方法。在密度泛函中可以使用局域(自旋)密度近似(LDA)或广义梯度近似(GGA)。WIEN2k使用全电子方案,包含相对论影响yobet体育官网yobet体育官网。

                          WIEN2k14.2软件包支持MPI并行、OpenMP并行及串行等,无需root权限即可安装yobet体育官网,用户可以安装在自己目录下yobet体育官网。本文仅针对采用Intel编译环境(编译器yobet体育官网yobet体育官网、MKLyobet体育官网、MPI)及FFTW3做下说明。

                          1. 设定Intel编译环境:
                            • 查看所用的编译器:
                              which ifort
                              输出类似:
                              /opt/intel/composer_xe_2015.1.133/bin/intel64/ifort
                              如显示不存在yobet体育官网,那么可以类似下面设置下Intel编译器环境(具体路径与你所使用的系统有关):
                              . /opt/intel/composer_xe_2015.1.133/bin/compilervars.sh intel64
                            • 查看Intel MKL环境:
                              echo $MKLROOT
                              输出类似:
                              /opt/intel/composer_xe_2015.1.133/mkl
                              如显示不存在,那么可以类似下面设置下Intel MKL环境(最好与编译器版本一致):
                              . /opt/intel/composer_xe_2015.1.133/mkl/bin/mklvars.sh intel64
                            • 查看Intel MPI环境(最好与编译器版本一致):
                              which mpiifort
                              如显示不存在,那么可以类似下面设置下Intel MPI环境:
                              . /opt/intel/impi/5.0.2.044/bin64/mpivars.sh intel64
                          2. 安装支持MPI的FFTW3:

                            WIEN2k支持FFTW MPI并行,本人不确定Intel MKL带有的是否支持,此处采用源码编译FFTW3yobet体育官网,并打开MPI支持。

                            • 下载(http://www.fftw.org/download.html):
                              wget ftp://ftp.fftw.org/pub/fftw/fftw-3.3.6-pl2.tar.gz
                            • 解压缩:
                              tar xvf fftw-3.3.6-pl2.tar.gz
                            • 进入fftw-3.3.6-pl2目录:
                              cd fftw-3.3.6-pl2
                            • 查看安装帮助:
                              • 查看READMEyobet体育官网、INSTALL文件
                              • 运行命令:
                                ./configure --help
                            • 生成Makefile配置:
                              CC=icc F77=ifort MPICC=mpiicc ./configure --prefix=~/local --enable-mpi
                              • CC:设定编译C程序的命令
                              • F77:设定编译Fortran程序的命令
                              • MPICC:设定编译MPI并行C程序的命令
                              • --prefix:设定安装后目录
                              • --enable-mpi:设定支持MPI
                            • 编译及安装;
                              make && make install
                              顺利的话将在~/local/lib目录下生成libfftw3_mpi.alibfftw3.a等文件。
                          3. 解压缩WIEN2k14.2.tar.gz
                            tar xvf WIEN2k14.2.tar.gz
                          4. 进入WIEN2k14.2目录:
                          5. expand_lapw添加可执行权限(如已有此权限yobet体育官网,则无需执行):
                            chmod +x expand_lapw
                          6. 解压缩源文件:
                            ./expand_lapw
                            将解压缩SRC_*.tar等文件到对应的SRC_*等目录。
                          7. 查看WIEN2k官方用户手册及安装帮助:SRC_usersguide_html目录及SRC/usersguide.pdf文件等yobet体育官网。
                          8. 安装:
                            ./siteconfig_lawp
                            将会有如下菜单输出:
                            *********************************************************
                               *                        W I E N                        *
                               *                  site configuration                   *
                               *********************************************************
                            
                                  Last configuration: 2017年 04月 01日 星期六 19:22:30 CST
                                                  Wien Version: WIEN2k_14.2 (Release 15/10/2014)
                                                  System: linuxifc
                            
                            
                                  S   specify a system
                                  C   specify compiler
                                  O   specify compiler options, BLAS and LAPACK
                                  P   configure Parallel execution
                                  D   Dimension Parameters
                                  R   Compile/Recompile
                                  U   Update a package
                                  L   Perl path (if not in /usr/bin/perl)
                                  Q   Quit
                            
                              Selection:
                            分别根据前面对应的单个字母(不区分大小写)设置相应选项:
                            • 设置系统,按S:
                              **********************
                                 *  Specify a system  *
                                 **********************
                              
                                 Current system is: linuxifc
                              
                                   I    Linux (Intel ifort compiler (12.0 and later) + mkl )
                                   J    Linux (Intel ifort 9 or 10 compiler + mkl 9.0 )
                                   K    Linux (Intel ifort 11.0 compiler + mkl )
                                   K1   Linux (Intel ifort 11.1 compiler + mkl )
                                   A    AIX (not updated)
                                   V    Linux (gfortran compiler + blaslapw (try to use at least gotoblas)
                                   G    GENERIC (you have to define everything )
                                   L    Linux (PGI compiler) (not updated)
                                   P    Linux (Pathscale compiler) (not updated)
                                   W    Linux (G95 compiler + gotolib) (not updated)
                                   S    SGI (Origin)  (not updated)  
                                   S1   SGI Altix 350/3000 with Intel 7.1 compiler) (not updated)
                                   U    SUN  (not updated)   
                                   L1   Linux (Lahey LF97 compiler) (not updated)
                                   M    Mac   (mac g4 + absoft compiler) (not updated)
                                   Q   Quit
                              选择I,采用linuxifc,设置完后将保存在SYSTEM文件中,以后可以修改此文件后再运行siteconfig_lawp进行设置,下面几步中的类似。
                            • 设置编译器yobet体育官网,按C:
                              Recommended setting for f90 compiler: ifort
                                   Current selection:   ifort
                                  
                                   Your compiler:
                              直接回车或输入ifort回车,采用Intel Fortran编译器,设置后将保存在COMPILER文件中。
                              Recommended setting for C compiler: cc
                                   Current selection:   icc
                              
                                   Your compiler:
                              直接回车或输入icc回车yobet体育官网,采用Intel C编译器,设置后将保存在COMPILERC文件中yobet体育官网。
                            • 设置BLAS、LAPACK等编译选项,按O:

                              会提示已经找到MKL环境:

                              Your MKLROOT=/opt/intel/composer_xe_2015.1.133/mkl
                              Your MKL_TARGET_ARCH=intel64
                              The default options shown on the next screen should be ok
                              回车后显示(Current因为我已经设置过,所以如此显示):
                              ecommended options for system linuxifc are:
                                   Compiler options:        -FR -mp1 -w -prec_div -pc80 -pad -ip -DINTEL_VML -traceback -assume buffered_io
                                   Linker Flags:            $(FOPT) -L$(MKLROOT)/lib/$(MKL_TARGET_ARCH) -pthread
                                   Preprocessor flags:      '-DParallel'
                                   R_LIB (LAPACK+BLAS):     -lmkl_lapack95_lp64 -lmkl_intel_lp64 -lmkl_intel_thread -lmkl_core -openmp -lpthread
                              
                              Current settings:
                               O   Compiler options:        -FR -mp1 -w -prec_div -pc80 -pad -ip -DINTEL_VML -O2 -axavx -fp-model source -assume buffered_io
                               F   FFTW options:            -DFFTW3 -I/$(HOME)/local/include
                               L   Linker Flags:            $(FOPT) -L$(MKLROOT)/lib/$(MKL_TARGET_ARCH)
                               P   Preprocessor flags       '-DParallel'
                               R   R_LIB (LAPACK+BLAS):     -lmkl_intel_lp64 -lmkl_intel_thread -lmkl_core -liomp5 -lpthread
                               FL  FFTW_LIBS:               -lfftw3_mpi -lfftw3 -L/$(HOME)/local/lib
                               S   Save and Quit
                               Q   Quit abandon changes
                              
                                   To change an item select option.
                              
                              Selection:
                            根据提示yobet体育官网,分别按Oyobet体育官网yobet体育官网、F、L、R、RL设置相应选项,确保设置后为:
                            O   Compiler options:        -FR -mp1 -w -prec_div -pc80 -pad -ip -DINTEL_VML -O2 -axavx -fp-model source -assume buffered_io
                             F   FFTW options:            -DFFTW3 -I/$(HOME)/local/include
                             L   Linker Flags:            $(FOPT) -L$(MKLROOT)/lib/$(MKL_TARGET_ARCH)
                             P   Preprocessor flags       '-DParallel'
                             R   R_LIB (LAPACK+BLAS):     -lmkl_intel_lp64 -lmkl_intel_thread -lmkl_core -liomp5 -lpthread
                             FL  FFTW_LIBS:               -lfftw3_mpi -lfftw3 -L/$(HOME)/local/lib
                            设置各项后记得按S保存退出。设置后会保存在OPTIONS文件中。
                            1. 设置并行方式,按P,随后出现的页面中选择MPI而非共享内存并行,在下面直接回车或输入N回车:
                              Shared Memory Architecture? (y/N):
                              设定完后将保存在MPI文件中
                            2. 设定是否绑定到特定节点,直接回车:
                              Do you know/need a command to bind your jobs to specific nodes ?
                                (like taskset -c). Enter N / your_specific_command:
                            3. 设定是否采用MPI2,输入1回车,设置完后将保存在parallel_options文件中:
                              On most mpi-2 versions, it is better to start an mpijob on the original machine
                                and not via ssh on a remote system. If you are using mpi2 set MPI_REMOTE to 0
                                Set MPI_REMOTE to  0 / 1:
                            4. 设定远程shellyobet体育官网,采用ssh,直接回车:
                              Remote shell (default is ssh) =
                            5. 设定为了支持大算例,需要设定相关MPI和FFTW环境:
                              This is useful only for BIG cases (50 atoms and more / unit cell) 
                                 and your HARDWARE has at least 16 cores (or is a cluster with Infiniband)
                                 You need to KNOW details about your installed  MPI and FFTW )
                              • /usr/opt尝试自动搜索设定FFTW环境:
                                Finding the required fftw2/3 mpi-files in /usr and /opt ....
                                设定FFTW2或3,采用FFTW3:输入FFTW3回车
                              • 如果找到FFTW,会显示找到的yobet体育官网,也可以考虑采用找到的:
                                Please specify the ROOT-path of your FFTW installation (like /opt/fftw3):
                                此处选择采用本文前面编译的,输入/home/nic/hmli/local回车yobet体育官网,显示:
                                Your FFTW_LIBS are: -lfftw3_mpi -lfftw3 -L/home/nic/hmli/local/lib 
                                Your FFTW_OPT are : -DFFTW3 -I/home/nic/hmli/local/include
                                如正确,则输入Y回车确认。
                              • 输入S保存退出
                            6. 设置维度参数yobet体育官网,输入D:请根据自己需要参考WIEN2k官方用户手册设置yobet体育官网。
                            7. 设置
                            8. 编译,输入R:
                              A   Compile all programs (suggested)
                                   S   Select program
                              
                                   Q   Quit
                              
                                   Selection:
                              请根据需要选择部分编译(S)或全编译(A),此处选择A进行全编译。然后就开始漫长的编译了,编译最后会提示是否有问题。
                          9. 用户设置:
                            ./userconfig_lapw
                            请根据提示设置编辑器、pdf查看器yobet体育官网、工作目录等yobet体育官网,具体请看WIEN2k官方用户手册yobet体育官网。
                          10. w2web网页服务设置:请参看WIEN2k官方用户手册。
                          11. 问题处理:查看各SRC_*目录下的compile.msg文件,如果有问题,那么可以根据提示,修改对应目录下的Makefileyobet体育官网,然后再执行make或make para等yobet体育官网。
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