PWscf详细安装及测试

PWscf安装文档

###博客许久未更新了，从传统的互联网运维转战超算运维再到HPC解决方案，虽然都是IT行业，但感觉跨度还是比较大，特别是需要行业背景及深厚功底的HPC来说，真是坑大水深！

软件简介

PWscf计算软件是意大利理论物理研究中心发布的Quantum-ESPRESSO（Quantumop En-Source Package for Researchin Electronic Structure，Simulation，and Optimization）计算软件包中的两大模块之一。Quantum-ESPRESSO软件包的开发遵守GNU自由软件的协议，是基于密度泛函理论，应用平面波基组和赝势方法的第一性原理计算软件。先前由于计算软件的落后而使得一些有用的方法如线性响应、超软赝势CP分子动力学（MD）方法等，受到了应用上的阻碍，这个软件的发布正是基于这种情况，从而提供了应用这些方法的一个平台。它包括两大模块：PWscf和CPMD，除此以外，还有两个辅助性的图形界面模块用于输入参数的设定和赝势的产生。

官方网站：

最新版本：5.0.3

安装

?  编译器 -- 推荐使用 intel c/fortran 编译器

?  依赖关系 -- Gotoblas2 + lapack + fftw3

?  并行环境 -- intel编译器版本的openmpi

?  软件包：espresso-4.3.1.tar.gz 

espresso-4.3.1-examples.tar.gz 

GotoBLAS2-1.13.tar.gz 

lapack-3.1.1.tgz 

fftw-3.3.3.tar.gz

?  导入相关环境变量

intel编译器：source /opt/intel/composer_xe_2013_sp1.0.080/bin/compilervars intel64

openmpi相关：export PATH=$PATH:/opt/software/mpi/openmpi-1.6-intel/bin

          export LD_LIBARY_PATH= $LD_LIBARY_PATH:/opt/software/mpi/openmpi-1.6-intel/lib

          export INCLUDE=$INCLUDE:/opt/software/mpi/openmpi-1.6-intel/include

?  安装Gotoblas2 + lapack

安装Gotoblas2时会自动联网下载相应的lapack包，如果没有网络，把相关的lapack压缩包放到解压后的Gotoblas2目录即可，安装Gotoblas2时使用intel的ifort编译器。

tar -xvf GotoBLAS2-1.13.tar.gz

cp lapack-3.1.1.tgz GotoBLAS2

cd GotoBLAS2

vim Makefile.rule 

（更改以下行

17行，去掉注释 CC=gcc

20行，去掉注释 FC=ifort

27行，去掉注释 BINARY=64

33行，去掉注释 USE_THREAD=0 )

make (如果有网络会自动下载并安装好lapack)

mkdir /opt/software/goto2

cp libgoto2*.a /opt/software/goto2/

?  安装fftw3

tar -xvf fftw-3.3.3.tar.gz

cd fftw-3.3.3

#安装单精度浮点计算版本

./configure --prefix=/opt/software/fftw333-float -enable-float

make && make install

#安装双精度浮点计算版本，默认为双精度浮点版本

make clean

./configure --prefix=/opt/software/fftw333-double

make && make install

?  安装espresso -- pwscf

tar -xvf espresso-4.3.1.tar.gz

cd espresso-4.3.1

./configure

vim make.sys(

编辑make.sys文件，做如下更改

第34行：DFLAGS = -D_INTEL -D_FFTW3 -D_MPI -D_PARA

第94行：BLAS_LIBS = -L/opt/software/goto2 -lgoto2

保存退出)

make all

mkdir -p /opt/software/PWscf431/bin

cp bin/* /opt/software/PWscf431/bin/

运行测试

?  官方算例测试

tar -xvf espresso-4.3.1-examples.tar.gz

cd espresso-4.3.1/examples/example01

./run_example

?  并行测试

mkdir pwscf_test

cd pwscf_test

cp /opt/software/source/pwscf/espresso-4.3.1/tests/atom.in .

cp /opt/software/source/pwscf/espresso-4.3.1/pseudo/O.pz-van_ak.UPF .

vim atom.in

（在&control条目下增加如下项pseudo_dir='.', )

导入mpi变量，或者使用绝对路径执行

/opt/software/mpi/openmpi-1.6-intel/bin/mpiexec -np 4 --hostfile node \ /opt/software/PWscf431/bin/pw.x

测试结果截图：

?  PBS作业测试

l  作业提交脚本

cat pwscf.pbs

#!/bin/bash

#PBS -N pwscf_test

#PBS -q batch

#PBS -l nodes=4:ppn=1

#PBS -j oe

#PBS -l walltime=10:00:00

cd $PBS_O_WORKDIR

NP=`cat $PBS_NODEFILE|wc -l`

mpiexec -machinefile nodes -np $NP  /opt/software/PWscf431/bin/pw.x

提交作业：qsub pwscf.pbs