【VASP学习】在Ubuntu系统安装vasp.5.4.4的全过程(包括VASP官方学习资料、安装过程中相关编辑器的配置、VASP的编译及VASP的测试)

news2024/11/19 10:34:30

在Ubuntu系统安装vasp.5.4.4的全过程

  • VASP的简介与相关学习资料
  • 安装前的准备工作及说明
  • 安装过程
    • intel编译器的安装
    • VASP的编译
    • VASP的测试
  • 参考来源

VASP的简介与相关学习资料

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VASP(Vienna Ab initio Simulation Package)是基于第一性原理对原子尺度的材料进行模拟计算的软件。比如可以进行原子尺度材料的电子结构计算、分子动力学过程的模拟分析等。
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官方网站提供了软件学习的examples与tutorials:
Examples:https://www.vasp.at/wiki/index.php/Category:Examples
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Tutorials:https://www.vasp.at/wiki/index.php/Category:Tutorials
(从原子、分子到块体结构,再到表面结构)
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安装前的准备工作及说明

【安装所处的环境】:linux环境;Ubuntu系统,版本为20.04.6 LTS
【安装包的准备】:(这部分的文件需要自己去找)

  • intel编译器的安装包及Licenses文件,本文选择的版本是:Intel® Parallel Studio XE 2020 Cluster Edition
  • VASP的安装包,本文选择的版本为:vasp.5.4.4.tar.gz

安装过程

intel编译器的安装


已知VASP的编译需要很多编译器,包括:

  • Compilers for Fortran (at least F2008 compliant), C, and C++.
  • Numerical libraries: FFTW, BLAS, LAPACK, and ScaLAPACK.
  • An implementation of the Message Passing Interface (MPI).

因此我们可以去找已经把以上编译器和相关库组合好的软件,安装软件即可,这就是为什么安装Intel® Parallel Studio XE 2020的原因。


【安装过程】

  1. 解压Intel® Parallel Studio XE 2020的安装包,tar -xzf 安装包名称
  2. 本文选择纯文本环境下安装,因此进入解压后的文件夹,cd 解压后的安装包名称
  3. 进入文件夹后,执行./install.sh,启动安装程序,界面如下:
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  4. 回车,输入空格到达底部,输入:accept,然后回车
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  5. 同意软件收集系统的信息,输入:1,然后回车
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  6. 安装过程识别了系统信息后,弹出以下界面,输入:1,然后回车
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  7. 软件权限选择识别license file,因此先输入:2,然后回车
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  8. 选择离线选择license file,输入:1,然后回车,然后输入你的license file所在路径(这里要自己去找这个软件的Licenses文件夹,路径就是这个文件夹所在的路径),回车
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  9. 识别license成功后,弹出计划安装的配置选择,输入:1,然后回车;进入安装的组件选择,我们这里要选择自定义安装,只选择安装VASP编译所需要的组件,因此输入:2,然后回车
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  10. 取消勾选“IA-32”,保留“Intel® 64”的选择,因此输入:1,然后回车;继续回车,进入下一步的选择
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  11. 进入具体组件的选择(Change components to install),因此输入:3,然后回车;
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  12. 分别进入2-16的选项,仅保留以下组件的安装:
  • Intel C++ Compiler 19.1 Update 3

  • Intel Fortran Compiler 19.1 Update 3

  • Intel Math Kernel Library 2020 Update 4 for C/C++下的Intel MKL core libraries for C/C++和Cluster support for C/C++
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  • Intel Math Kernel Library 2020 Update 4 for Fortran下的Intel MKL core libraries for Fortran、Cluster support for Fortran和Fortran 95 interfaces for BLAS and LAPACK
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  • Intel Threading Building Blocks 2020 Update 3

  • Intel MPI Library 2019 Update 9下的Intel MPI Library for applications running on Intel® 64 Architecture
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  1. 其他组件均不选择,最后的选择结果显示见下,选择结束后,进入回车然后进入下一步的安装
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  2. 提示缺少32-bit libraries,选择跳过(Skip prerequisites),继续下一步,开始安装以上选择的组件,需要一点时间。出现以下界面即为安装成功。
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  3. 下面配置Intel® Parallel Studio XE 2020的运行环境,找到安装该软件所在路径下的psxevars.sh,一般在intel文件夹下(如,我的路径是:/home/intel/parallel_studio_xe_2020/psxevars.sh)。接着将代码(source /home/intel/parallel_studio_xe_2020/psxevars.sh)加入到bashrc文件末尾。具体步骤为,先回到主目录下:cd ~,进入bashrc文件,vim .bashrc,输入i进入编辑模式,将代码source /home/intel/parallel_studio_xe_2020/psxevars.sh复制在文件最后,输入Esc进入取消编辑状态,然后按住shift,输入:wq,保存编辑并退出。回到命令行窗口,输入source .bashrc,显示以下界面即可配置环境成功。
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  4. 使用cd进入/home/intel/compilers_and_libraries_2020.4.304/linux/mkl/interfaces/fftw3xf所在目录,然后在命令行执行make libintel64命令,运行后当前目录下会产生libfftw3xf_intel.a库文件。界面提示见下图。
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  5. 将以上步骤严格执行后,便完成了intel编译器的安装!

VASP的编译

【安装步骤】

  1. 解压vasp.5.4.4.tar.gz安装包:tar -xzf vasp.5.4.4.tar.gz

  2. 进入解压后的文件夹:cd vasp.5.4.4

  3. 继续进入该目录下的arch文件夹:cd arch

  4. 复制该目录下的makefile.include.linux_intel文件到上一级目录,并改名为makefile.include
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  5. 使用vim打开文件makefile.includevim makefile.include

  6. 找到OFLAG参数,在其后面添加-xhost,保存并退出(vim的编辑与保存操作参考步骤15)
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  7. 在此目录下,命令行窗口输入命令make all开始进行VASP的编译。
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  8. 编译成功后,回到home目录cd ~,进入.bashrc文件vim .bashrc,将路径代码(export PATH=$PATH:/home/vasp.5.4.4/bin)加入到.bashrc文件末尾,保存编辑并退出(vim的编辑与保存操作参考步骤15)。在命令行执行source .bashrc,便可使用VASP。

VASP的测试

VASP安装成功后,在bin文件夹下产生三个可执行文件(vasp_gam、vasp_ncl、vasp_std),我们主要使用的是vasp_std。下面将调用vasp_std测试VASP的运行。
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  1. 从VASP官网的Tutorial中找一个案例,比如我找的是Atoms and Molecules模块中的O atom(https://www.vasp.at/wiki/index.php/O_atom)。
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  2. 下载其输入文件,解压文件夹,并进入该文件夹。在命令行执行mpirun -np 4 vasp_std开始vasp的计算,计算结束后产生一系列文件。
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  3. 检查结果文件OUTCAR,计算过程完整且正常输出即说明vasp安装成功。
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参考来源

本文主要是参考了卢天老师的博文:VASP最简单的安装方法(含全程视频演示)。在老师的指导下将过程详细记录,方便以后查阅。

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