Compilation et exécution de CP2K sous Debian Squeeze
Il est maintenant possible d'utiliser OpenMPI pour exploiter la version parallèle de CP2K. La version parallèle montre des gains de 4x pour une distribution sur 8 coeurs.
Introduction à CP2K
Le site officiel de CP2K décrit de manière exhaustive les tenants et les aboutissants du projet.
Récupération de l'environnement de compilation
Malheureusement, il n'existe pas encore pour CP2K la notion de version. Le téléchargement des sources consiste donc à descendre l'arbre CVS complet sur sa machine.
sudo apt-get install cvs
En plus d'un compilateur fortran, CP2K a besoin d'un certain nombre de librairies FFTW3, MPI, Scalapack, Lapack, Blacs
sudo apt-get install gfortran libfftw3-dev liblapack-dev python-support bison flex byacc libopenmpi-dev mpi-default-bin mpi-default-dev
Installation de Blacs et Scalapack
sudo apt-get install libblacs-mpi1 libblacs-mpi-dev libscalapack-mpi1 libscalapack-mpi-dev
Compilation de CP2K
Récupération des sources
Deux méthodes pour récupérer les sources de CP2K : le téléchargement via CVS et le téléchargement direct de l'archive construite quotidiennement :
- Téléchargement par CVS :
touch $HOME/.cvspass cd $HOME mkdir cp2k cd cp2k cvs -d:pserver:anonymous@cvs.cp2k.berlios.de:/cvsroot/cp2k login # Taper 2 fois <entrer> cvs -z3 -d:pserver:anonymous@cvs.cp2k.berlios.de:/cvsroot/cp2k co cp2k
- Téléchargement de l'archive quotidienne :
cd $HOME mkdir cp2k cd cp2k wget ftp://ftp.berlios.de/pub/cp2k/cp2k.tar.gz tar xzf cp2k.tar.gz
Pour s'y retrouver entre les versions de CP2K, il est raisonnable de renommer le répertoire cp2k en le préfixant de la date du jour et de définir une variable d'environnement CP2K_HOME :
mv cp2k cp2k-$(date "+%Y%m%d") export CP2K_HOME=$HOME/cp2k/cp2k-$(date "+%Y%m%d")
Vérifier le côté récent de l'archive :
cd cp2k-$(date "+%Y%m%d") cvs update -dAP
Compilation et exécution en mode "Série"
Compilation en mode série
Pour l'architecture x86-64, le Makefile existe :
cd $CP2K_HOME/makefiles make ARCH=Linux-x86-64-gfortran VERSION=sopt
Si la machine de compilation dispose de X coeurs, il est possible d'utiliser la primitive -jX pour accélérer la phase de compilation. Ainsi, pour un quadri-coeur, cela représente :
cd $CP2K_HOME/makefiles make -j4 ARCH=Linux-x86-64-gfortran VERSION=sopt
Pour l'architecture i386, le Makefile n'existe pas. Visiblement, la version FFTW fonctionne désormais. Il suffit donc de copier la version x86-64.
Il est alors possible de télécharger directement la version pour i686, exempte de l'utilisation de FFTW :
cd $CP2K_HOME/arch cp Linux-x86-64-gfortran.sopt Linux-i686-gfortran.sopt cd $CP2K_HOME/makefiles make ARCH=Linux-i686-gfortran VERSION=sopt
Si la machine de compilation dispose de X coeurs, il est possible d'utiliser la primitive -jX pour accélérer la phase de compilation. Ainsi, pour un quadri-coeur, cela représente :
cd $CP2K_HOME/makefiles make -j4 ARCH=Linux-i686-gfortran VERSION=sopt
La compilation se passe normalement sans problème
Exécution en mode série
- Pour une architecture x86-64 :
cd $CP2K_HOME/tests/ATOM/regtest-1 ls *.inp | while read INP do $CP2K_HOME/exe/Linux-x86-64-gfortran/cp2k.sopt -o $(basename $INP inp)out $INP done
- Pour une architecture i686 :
cd $CP2K_HOME/tests/ATOM/regtest-1 ls *.inp | while read INP do $CP2K_HOME/exe/Linux-i686-gfortran/cp2k.sopt -o $(basename $INP inp)out $INP done
Compilation et exécution en mode parallèle sous MPI
Compilation en mode MPI
C'est ici que vont servir les paquets OpenMPI, Blacs et Scalapack.
Voici le fichier Makefile pour architecture x86-64 : $CP2K_HOME/arch/Linux-x86-64-gfortran.popt
# target: x86-64 Debian Lenny
#
# worked for Apple iMac i5 (EQ, Mar. 2010)
#
# check stack size and possibly set a sufficient stack size:
# e.g. ulimit -s 256000 (or more)
#
CC = gcc
CPP =
FC = gfortran
LD = gfortran
AR = ar -r
DFLAGS = -D__GFORTRAN -D__FFTW3 -D__parallel -D__BLACS -D__SCALAPACK
CPPFLAGS =
FCFLAGS = $(DFLAGS) -O2 -ffast-math -funroll-loops \
-ftree-vectorize -ffree-form -ffree-line-length-none\
-I/usr/lib/openmpi/include
LDFLAGS = $(FCFLAGS) -L/usr/lib/openmpi/lib
LIBS = -lscalapack-openmpi -lblacsF77init-openmpi -lblacs-openmpi \
-llapack -lfftw3
OBJECTS_ARCHITECTURE = machine_gfortran.o
Pour le télécharger et l'installer directement :
- pour la version x86-64 :
cd $CP2K_HOME/arch/ wget http://www.cbp.ens-lyon.fr/emmanuel.quemener/software/CP2K/Linux-x86-64-gfortran.popt
- pour la version i386 :
cd $CP2K_HOME/arch/ wget http://www.cbp.ens-lyon.fr/emmanuel.quemener/software/CP2K/Linux-i686-gfortran.popt
Pour la compilation :
- pour la version x86-64 :
cd $CP2K_HOME/makefiles make ARCH=Linux-x86-64-gfortran VERSION=popt
- pour la version i386 :
cd $CP2K_HOME/makefiles make ARCH=Linux-i686-gfortran VERSION=popt
Pour le compiler plus rapidement sur un système multi-coeur, il est possible d'utiliser l'option -jX ou X est le nombre de coeurs.
Sur un bi-quadricoeur, cela devient :
cd $CP2K_HOME/makefiles # pour la version x86-64 make -j8 ARCH=Linux-x86-64-gfortran VERSION=popt # pour la version i386 make -j8 ARCH=Linux-i686-gfortran VERSION=popt
Exécution d'un exemple en mode MPI
Lancement d'un exemple :
cd $CP2K_HOME/tests/Fist orterun -np 8 $CP2K_HOME/exe/Linux-x86-64-gfortran/cp2k.popt al2o3.inp
Pour l'utiliser sur un certain nombre de noeuds, il est nécessaire de :
- vérifier qu'il est possible de se connecter directement par SSH sur chaque noeud
- lancer CP2K avec
orterun:orterun -np 4 $CP2K_HOME/exe/Linux-x86-64-gfortran/cp2k.popt 32H2O-md.inp
— Emmanuel Quemener 2011/05/27 06:57
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