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    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,包含相对论影响亚博app下载苹果亚博app下载苹果。

    WIEN2k14.2软件包支持MPI并行、OpenMP并行及串行等,无需root权限即可安装亚博app下载苹果,用户可以安装在自己目录下亚博app下载苹果。本文仅针对采用Intel编译环境(编译器亚博app下载苹果亚博app下载苹果、MKL亚博app下载苹果、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
        如显示不存在亚博app下载苹果,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FFTW3亚博app下载苹果,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README亚博app下载苹果、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(如已有此权限亚博app下载苹果,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文件等亚博app下载苹果。
    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。
      • 设置编译器亚博app下载苹果,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回车亚博app下载苹果,采用Intel C编译器,设置后将保存在COMPILERC文件中亚博app下载苹果。
      • 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:
      根据提示亚博app下载苹果,分别按O亚博app下载苹果亚博app下载苹果、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shell亚博app下载苹果,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,会显示找到的亚博app下载苹果,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回车亚博app下载苹果,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. 设置维度参数亚博app下载苹果,输入D:请根据自己需要参考WIEN2k官方用户手册设置亚博app下载苹果。
      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查看器亚博app下载苹果、工作目录等亚博app下载苹果,具体请看WIEN2k官方用户手册亚博app下载苹果。
    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Makefile亚博app下载苹果,然后再执行make或make para等亚博app下载苹果。
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