[發明專利]在高性能集群系統中安裝材料物理類應用程序的方法

在審

• 申請號: 201310259998.2
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103309714A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 姜金良;馬少杰;曹振南;李斌;趙明坤;侯雪峰;何滄平;田相桂;楊亮;易成;曹征;苗春葆;胡耀國;范娟
• 申請（專利權）人: 曙光信息產業（北京）有限公司
• 主分類號: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

技術領域

本發明基本上涉及材料研究，更具體地來說，涉及一種在高性能集群系統中安裝材料物理類應用程序的方法。

背景技術

材料物理學是材料科學與計算機科學的結合，是關于材料組成、結構、性能等利用計算機進行模擬與設計的學科。它涉及材料、物理、計算機、數學、化學等多門學科。在現代材料學領域中，計算機模擬已成為與實驗室的實驗具有同樣重要地位的研究手段。

材料物理學涉及材料的各個方面，如不同層次的結構、各種性能等等，因此，有很多相應的計算方法。目前從理論計算方法上進行分類，可大致分成第一性原理方法（First-principles?or?ab?initio）和半經驗方法（Empirical?or?phenomenological）兩類。一般來講，半經驗方法用于較復雜的，對稱性低，多原子的物理系統。對這些系統以目前計算機的計算能力還不能用第一性原理的方法來研究。第一性原理計算方法所根據的是電子密度泛函數理論（Density?Functional?Theory,DFT）。在實際的計算中，常常使用局部電子密度近似法（Local?Density?Approximation,LDA），LDA帶來的誤差可以通過電子密度梯度（Gradient）及電子自我能量（Self-energy）等修正計算來補償。第一性原理計算從計算方法上分又可分成幾類，比如贗勢（Pseudopotential）方法。這類方法又因基函數的選用不同分成波向量空間（G?space）及實際空間（Real?space）方法，前者的基函數是平面波（Plane?waves）而后者的是球面波。使用平面波的方法中常用的有線性綴加平面波（Linear?Augmented?Plane?Wave,LAPW）。另外，除了贗勢方法，還有線性原子球軌道（Linear?Muffin-Tin?Orbited,LMTO）、Pseudofunetion（PSF）等方法。

目前常用的免費的計算材料程序包括abinit、aces3、bigdft、dft＋＋、elk、cp2k、cpmd、exciting、lmtart、madness、openmx、qbox、pwscf、siesta、yambo等。

通常材料物理類應用程序的安裝部署都是手動執行，這種安裝方式存在一些不足。

第一，程序編譯、安裝過程較為復雜，需人為設置的參數較多，手動安裝操作繁瑣，費時費力，如果對編譯操作流程不熟悉，很容易出現錯誤。

第二，安裝過程中需要針對不同的硬件平臺和網絡環境進行不同的參數配置，對操作系統、編譯器、數學庫、硬件系統和網絡環境的不熟悉都會造成程序執行效率低下甚至是運行結果錯誤。

第三，程序安裝成功后需要配置相應的環境變量，以方便用戶使用，手動配置容易出錯，應用程序種類多時，容易造成環境變量設置混亂、沖突。

發明內容

針對上述現有技術的缺陷，本發明提出了一種在高性能集群系統中安裝材料物理類應用程序的方法，解決了如何提高安裝高性能集群系統中安裝材料物理類應用程序的效率的技術問題。

本發明提出了一種高性能計算集群材料物理類應用程序的一種自動安裝方法。該應用程序實現多種材料物理類應用程序的自動化無人值守安裝，包括abinit、aces3、bigdft、dft＋＋、elk、cp2k、cpmd、exciting、lmtart、madness、openmx、qbox、pwscf、siesta、yambo等。該程序在安裝配置材料物理類應用程序前先自動檢查依賴的其它程序環境；自動安裝配置的過程中，根據高性能計算集群的網絡環境進行配置參數調整和優化；安裝完成后自動配置環境變量，并提供在集群系統中提交任務所需的腳本示例；整個安裝過程中，動態提示安裝進度，如果出現錯誤給出相應報錯提示。

根據本發明的一個方面，提供了一種在高性能集群系統中安裝材料物理類應用程序的方法，其特征在于，包括：步驟S1：載入所述材料物理類應用程序的環境變量；步驟S2：根據當前安裝平臺的系統類型和網絡配置選擇對應的安裝方式和數學庫；步驟S3：利用所述環境變量和所述數學庫，通過所述安裝方式安裝所述材料物理類應用程序。

在所述方法中，在所述步驟S2之前，所述方法還包括：檢查所述材料物理類應用程序的源程序是否存在和安裝目標文件夾是否能夠正常創建，如果是，則執行步驟S2。

在所述方法中，在所述步驟S2之前，所述方法還包括：獲取當前安裝平臺的所述系統類型和所述網絡配置。

在所述方法中，所述系統類型包括當前安裝平臺的操作系統版本和處理器類型。