Archlinux 下 ICC+MKL 方案编译 GAMESS
［总点击：716次］点此下载效果更好的 pdf 版本
Archlinux 下 ICC+MKL 方案编译安装 GAMESS
作者: xiooli
邮箱: <xioooli[at]yahoo.com.cn>
网站: http://joolix.com
此文系根据自己实际操作写就，其中查考了 Sobereva 和王涛的文章 (见参考文献)
在此表示感谢。
本文依据 CC 协议发布，在保留原作品的署名的情况下你可以自由转载或修改再发布
（仅限非商业用途）
—————————————正文—————————————
一，机器配置
型号: lenove ThinkCenter M8000t
主板: Intel Q45
CPU: Intel(R) Core(TM)2 Quad CPU Q9550 @ 2.83GHz (四核)
内存: DDR3 1066MHz 2G X 2
硬盘： SATA 500G 7200RPM
二，系统及编译环境
系统: Archlinux x86_64
内核: 2.6.32-ARCH
SHELL:
bash: version 4.0.35(2)-release
这是用户的默认登录 shell，编译操作基本上都是在 bash 里面完成的
csh: tcsh 6.17.00 (Astron) 2009-07-10
因 gamess 的很多脚本是用 csh 写成，故而需要安装 csh (包名是 tcsh)
C 编译器:
GCC: 4.4.2 20091208 (prerelease)
GCC 是默认的编译器，可以从你发行版的软件源里面安装
ICC: Version 11.1
intel 的 CPU 用 ICC 可以优化执行性能，其他 CPU 的同学可以不必使用 ICC
需要去 intel 的官网下载安装，个人和非商业使用只需注册一下，免费使用
——————————-设置开始——————————–
ICC 一般是安装到 /opt 里面去的，系统并不能直接找到其可执行文件
所以需要将其 bin 目录加到 PATH 环境变量里面去
以我为例:
在 /opt/intel/Compiler/11.1/056/bin/ 下面有两个文件一个目录（依系统位数
的不同，目录的名字可能不一样）: intel64/, iccvars.csh 和 iccvars.sh，你
需要在 /etc/profile.d/ 下面建立一个脚本，比如 iccvars.sh 其内容如下:
——————————-不含此线——————————–
#!/bin/bash
source /opt/intel/Compiler/11.1/056/bin/iccvars.sh intel64
——————————-不含此线——————————–
最后的那个参数 intel64 依你的系统不同而不同，应该和你在
/opt/intel/Compiler/11.1/056/bin/ 中看的的目录名字相同，然后赋可执行权限:
sudo chmod a+x /etc/profile.d/iccvars.sh
注意，这样只会在重启后生效，若要当时生效，须执行一下：
. /etc/profile.d/iccvars.sh 或 source /etc/profile.d/iccvars.sh
此外，为了让程序（这里是 icc 等）找到它们所依赖的库，须得将 icc 的 lib
路径加入到 /etc/ld.so.conf 里面
以我为例:
在 /etc/ld.so.conf 里面加上一行：
——————————-不含此线——————————–
/opt/intel/Compiler/11.1/056/lib/
——————————-不含此线——————————–
然后以 root 权限运行 ldconfig
ICC 的设置到此结束
——————————-设置结束——————————–
FORTRAN 编译器:
IFORT: Version 11.0
这个也是 intel 的编译器，同样需要去其官方注册下载，个人版也是免费的
当然你也可以使用 g95 等开源的 FORTRAN 编译器
——————————-设置开始——————————–
IFORT 同样也是安装到 /opt 里面去的，所以也需要将其 bin 目录加到 PATH
环境变量里面去
以我为例:
在 /opt/intel/Compiler/11.0/074/bin/ 下面有两个文件一个目录（依系统位数
的不同，目录的名字可能不一样）: intel64/, ifortvars.csh 和 ifortvars.sh
你亦需要在 /etc/profile.d/ 下面建立一个脚本，比如 ifortvars.sh 其内容如下:
——————————-不含此线——————————–
#!/bin/bash
source /opt/intel/Compiler/11.0/074/bin/ifortvars.sh intel64
——————————-不含此线——————————–
最后的那个参数 intel64 依你的系统不同而不同，应该和你在
/opt/intel/Compiler/11.0/074/bin/ 中看的的目录名字相同，然后赋可执行权限:
sudo chmod a+x /etc/profile.d/ifortvars.sh
注意，这样只会在重启后生效，若要当时生效，须执行一下：
. /etc/profile.d/ifortvars.sh 或 source /etc/profile.d/ifortvars.sh
此外，为了让程序（这里是 icc 等）找到它们所依赖的库，须得将 ifort 的 lib
路径加入到 /etc/ld.so.conf 里面
以我为例:
在 /etc/ld.so.conf 里面加上一行：
——————————-不含此线——————————–
/opt/intel/Compiler/11.0/074/lib/
——————————-不含此线——————————–
然后以 root 权限运行 ldconfig
IFORT 的设置到此结束
——————————-设置结束——————————–
数学库:
MKL: Version 10.2.3.029
这个是 intel 的数学核心函数库，据说使用ifort编译器结合MKL数学库可以使
代码执行速度大大提升。当然你如果不使用 MKL 的话会默认使用 BLAS 这个库
AMD CPU 的同学可以考虑使用 ACML 这个数学库。同样，MKL 也可以到 intel 的
官网上面申请免费版本
——————————-设置开始——————————–
MKL 的设置相对简单，因为其只是一些库，没有可执行文件，所以只需要将 MKL
库的位置加到 ld.so.conf 里面即可
在 /etc/ld.so.conf 里面加上一行：
——————————-不含此线——————————–
/opt/intel/mkl/10.2.3.029/lib/em64t/
——————————-不含此线——————————–
然后以 root 权限运行 ldconfig
IFORT 的设置到此结束
——————————-设置结束——————————–
三，具体操作过程
在配置好了上面的编译环境以后便可以进行后续的编译过程了。
首先，当然是准备 gamess 的源码咯，去 gamess 的网站上面填写申请，一般一到两天后会
批下来，然后会邮件通知你下载地址，用户名和密码，然后就去拖下来咯，压缩包的大小约
10M 左右，我下载的版本是: GAMESS version January 12, 2009 R3 for 64 bit
(x86_64 compatible) under Linux with gnu compilers
然后准备一个安装目录（我将其安放在 /home/gamess 里面），将压缩包解压到安装目录下面
好了，可以看到几个可执行文件:
compall, comp, lked, runall 和 rungms
———————————–修改脚本—————————————–
我们接下来将编辑这几个文件以使其符合我们自己的实际情况
以我为例:
compall:
line 16: set TARGET=linux-ia64
line 17: set /home/gamess
line 70: if ($TARGET == linux-ia64) set CCOMP=‘icc’ # 没有 icc 的可以继续 gcc
comp:
line 15: set TARGET=linux-ia64
line 16: set /home/gamess
line 109: if ($TARGET == linux-ia64) set BLAS3=/opt/intel/mkl/10.2.3.029/lib/em64t/
# 如果你没有安装 MKL 的话就不要动上面这行
# 由于我选择的 TARGET=linux-ia64，在 line 1507 可以看到已经是默认用了 ifort 作为 FORTRAN
# 的编译器，如果你的 TARGET 是其他的而又想用 ifort 的话，可以去对应的地方 (即
# if ($TARGET == xxx) then 下面将 FORTRAN 编译器改成 ifort)
lked:
line 18: set TARGET=linux-ia64
line 19: chdir /home/gamess
line 498: if ($TARGET == linux-ia64) then # 若使用 MKL 则在下面添加一行
line 499: setenv MKLPATH /opt/intel/mkl/10.2.3.029/lib/em64t
# 看它的脚本理论上来说不添加这行也是可以找到 MKL 的，不过在我这里报错说
# 找不到 MKL 里面的某个 so，所以还是加上比较保险
rungms:
line 60: set SCR=/home/gamess/scr/$USER
# 存放运算临时文件的地方，自己喜欢放哪里放哪里，如果你内存够大的话也可以放在
# /dev/shm (实际是个在内存里面的目录)
将所有的 ~mike/gamess 换成你的 gamess 安装目录（我的是 /home/gamess）
$USER/scr 替换成 $SCR
你可以通过运行下面命令来一次性完成此工作：
sed -i ‘s|~mike/gamess|/home/gamess|g;s|~$USER/scr|$SCR|g‘ ./rungms
如果你想使用 SMP 方式并行多核运算的话如果是双核机器则修改这里:
line 497: case br.msg.chem.iastate.edu: # 下面添加一行
line 498: case YOUR-SERVER-NAME: # YOUR-SERVER-NAME 是运行 hostname 出来的结果
line 499: if ($NCPUS > 2) set NCPUS=2
如果是四核机器则修改这里:
line 490: case sc.msg.chem.iastate.edu: # 下面添加一行
line 491: case YOUR-SERVER-NAME: # YOUR-SERVER-NAME 是运行 hostname 出来的结果
line 492: if ($NCPUS > 4) set NCPUS=4
runall:
line 13: chdir /home/gamess
———————————–编译 actvte—————————————
下面我们要编译链接激活 gamess 代码的程序 actvte (下面命令均在终端下输入):
cd /home/gamess/tools/
# 视你 gamess 源文件存放地点的不同而 cd 到不同的目录
cp actvte.code actvte.f
sed -i ‘s|^\*UNX| |g‘ actvte.f
# 把以 *UNX 的开头用四个空格替换掉，即取消注释，亮出 UNIX-LIKE 系统的激活代码
ifort -o actvte.x -Vaxlib actvte.f
# 或 g95 -o actvte.x actvte.f 如果你没有 ifort 的话
# 成功生成了 actvte.x 以后可以将 actvte.f 删除
———————————–开始编译—————————————–
然后便可以开始编译了，在终端运行:
cd /home/gamess
./compall
# 如果你想看着它编译的话，或者让其在后台运行
./compall &> compall.log &
# 上面两条命令选一即可，无须都执行
# 经过一段取决于你机器性能的时间后（我这里大约用了 20 分钟）主要编译便完成了
其后编译 gamess 的分布式数据接口 (DDI) 消息传递库，无论是否打算并行计算都必须
编译，否则下面 lked 步骤通不过。假设现在主机名是 YOUR-SERVER-NAME（用 hostname
命令可以看到当前主机名），就在 /etc/hosts 里面填上一行当前主机的IP地址和主机名
例如: 192.168.153.3 YOUR-SERVER-NAME # [参考文献 1]
命令:
sudo su
echo "192.168.153.3 YOUR-SERVER-NAME" >> /etc/hosts
进入 /home/gamess/ddi 目录，修改 compddi
compddi:
line 18: set TARGET = linux-ia64
line 62: set MAXCPUS = 4
line 63: set MAXNODES = 2
# set MAXCPUS 和 set MAXNODES 后面设成你的实际情况，前者代表每个节点中最多
# 包含几个核心（每个节点内可以以SMP方式并行的核心数目），后者代表最多有几个
# 节点，它们设的都可以比实际情况多 [参考文献 1]
修改 /home/gamess/ddi/src/std_system.c
std_system.c
line 26: struct hostent *hp; # 在其后插入一行
line 27: name = "YOUR-SERVER-NAME";
# 之所以要加入这么一行是因为GAMESS的bug，会将主机名强行认作为localhost而不是
# 实际主机名，导致运行时提示TCP error之类错误 [参考文献 1]
最后运行命令:
./compddi
mv ddikick.x ..
最后编译图形应用程序
cd /home/gamess/graphics
编辑 complink 文件
complink:
line 15: chdir /home/gamess/graphics
line 18: set TARGET=linux-pc
line 31: if ($TARGET == linux-pc) set FORT=‘ifort -O2′
之后运行./complink来编译
———————————–链接程序—————————————–
链接可执行文件
命令：
cd /home/gamess
./lked gamess &> lked.log
如果不出问题的话最终会在当前目录下生成一个 gamess.00.x 这样的可执行文件，至此我们的
编辑工作就全部完成了，下面就是测试环节，在 /home/gamess 目录下运行 ./runall 将会对
编译好的GAMESS程序进行测试，自动运行44个测试文件，将在当前目录下得到一批 exam??.log
文件。修改 /home/gamess/tools/checktst 目录下的 checktst 文件:
checktst:
line 9: set GMSPATH=/home/gamess
然后运行此文件，出现提示时输入 /home/gamess，会将所得log文件的结果与标准结果相对比
检查任务是否已正常结束，以及计算误差是否超过阈值。对于failed的任务，检查相应的log文件
除掉毛病后，把 scr 目录下对应文件删掉，若要单独运行一个测试比如 exam42 可以使用命令:
cd /home/gamess
./rungms exam42 00 4 &>exam42.log
# rungms 的参数意义为: JOB=$1 (输入文件 xxx.inp，可以不输入扩展名); VERNO=$2 (lked
# 一步的 revision 数字，默认 00); NCPUS=$3 (运行时调用的 CPU 核心数)
待完成后再 checktst 看是否都已通过。
一般情况下 exam42 和 exam43 会由于 linux 默认的单个共享内存段的最大值太小而不能通过
使用 /sbin/sysctl -a | grep shmmax 命令察看默认值，这两个任务需要约 48MB，修改
/etc/sysctl.conf，在里面加入一行 kernel.shmmax = 5000000000 将其增加到约 500MB
可以使用命令 /sbin/sysctl -w kernel.shmmax=5000000000 来使其立即生效
参考文献:
参考文献 1: http://hi.baidu.com/sobereva/blog/item/fff7b5fd1e8dd04fd6887db6.html
参考文献 2: 王涛, 量子化学计算程序包GAMESS, 科学计算应用软件系列介绍
最近评论