CP2K全家桶最简易安装 | Singularity方案

CP2K是开源的分子动力学模拟套件. 

一个特点就是安装十分费时. 对编译器十分挑剔, 同时依赖多种“插件”.

以下介绍一种十分简单的安装方案. 需要机器上有docker和singularity. 这两个东西如何安装, 自己google吧.

在自己的Linux机器上, 可以是虚拟机, 必须具有root权限. 执行如下操作:

singularity build cp2k-9.1.SIF docker://cp2k/cp2k:9.1

耐心等待很长一段时间, 因为机器需要去和docker沟通, 下载大约1.65GB内容.

运行完毕后, 会在当前目录得到一个cp2k-9.1.SIF的文件. 注意这是一个可执行文件. 比如可以修改一下文件名, 仅仅是为了好看. 

以下, 是我稍微修改后的可执行文件, 当然除了加入帮助信息外, 还有其他必要的修改.  

[wang@lab-itc v9.1]$ ./cp2k-9.1-hpc4you.exe

会看到如下类似信息:

Usage:
     ./cp2kXX-hpc4you.exe Num_of_cores FullNameInputFile
     Or,
     cp2kXX-hpc4you.exe Num_of_cores FullNameInputFile
     if you have copied cp2kXX-hpc4you.exe to $HOME/bin folder.

     You may try to set,
     export OMP_NUM_THREADS=2 or core_number_per_node
     psmp, parallel (MPI + OpenMP), general usage, threading might improve scalability and memory usage

To work with slurm, please use,
srun --mpi=pmi2 singularity exec /path/to/cp2kXX-hpc4you.exe cp2k.psmp 1>cp2k.out 2>cp2k.err

No need to configure any MPI.

Use,

singularity exec /path/to/cp2kXX-hpc4you.exe App

to run the specific app.

For example, run xyz2dcd.psmp, you should type,

singularity exec /path/to/cp2kXX-hpc4you.exe xyz2dcd.psmp

[wang@lab-itc v9.1]$

也有如下的信息可以查询: 

singularity inspect ./cp2k-9.1-hpc4you.exe

输出信息大概如下:

Author: hpc4you@163.com
Dependency: None
Description: cp2k v9.1, all plugins enabled
Link: https://gitee.com/hpc4you/hpc
Note: based on official config, GNU toolchain.
org.label-schema.build-arch: amd64
org.label-schema.build-date: Thursday_21_April_2022_0:17:33_CST
[wang@lab-itc v9.1]$ 

值得说明的是, 官方原版cp2k, 也许能通过docker run来运行; 但是转换为singularity之后, 无法直接运行的.  具体可以去cp2k google groups自己查询. 

 经过如上处理后, 当前的cp2k-v9.1无需任何依赖, 目标机器上无需存在任何MPI即可运行. 

为便于使用, 在Linux单机/工作站, 简易安装: 

mkdir $HOME/bin
mv ./cp2k-9.1-hpc4you.exe $HOME/bin

终端输入如下: 

[wang@lab-itc v9.1]$ mv ./cp2k-9.1-hpc4you.exe ~/bin
[wang@lab-itc v9.1]$ which cp2k-9.1-hpc4you.exe
/home/wang/bin/cp2k-9.1-hpc4you.exe
[wang@lab-itc v9.1]$

执行计算:

cp2k-9.1-hpc4you.exe 4 H2O-128.inp

其中, 4, 代表启用4个MPI Rank, H2O-128.inp是输入文件名.  

演示所用主机是E3处理器, 有开启超线程. 当前版本CP2K, 会自动启用OpenMP线程并行. 所以, 会看到4个cp2k.psmp进程, 每一个几乎都是占用CPU接近200%. 如下图所示:

如帮助信息所示, 当然也支持slurm调度呀.  

运行结束后终端看到:

如采用如下的指令运行, 输出结果就不再终端显示了. 

cp2k-9.1-hpc4you.exe 4 H2O-128.inp 1>cp2k.out 2>cp2k.err &

演示完毕. 

作为硕士、博士, 应该可以举一反三, 安装其他版本cp2k, 或者通过docker转译其他软件了. 

或者你喜欢作伸手党, 我也协助处理了很多科学计算领域可以用到的软件. 

如有需要, 请自行下载:  

1. 自由分享无需解锁版本 点击下载 或者手动复制粘贴如下链接 

   https://pan.baidu.com/s/18Q1hcop9JvNVEra8NVCULg?pwd=m9jm

2. 加密分享 点击下载 需解锁 或者手动复制粘贴以下链接 

   https://pan.baidu.com/s/1r7PduYXqjn3kpS-ie0H8NQ?pwd=aknc

   请查阅百度分享目录中的 readme-before-download.txt 文档先. 加密分享部分, 有偿提供.