从头开始离线编译最新版CP2K

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从头开始离线编译最新版 CP2K

ALKEMIE 集群 3 中已预装 CP2K 7.1 与 9.1 版本。然而，鉴于 CP2K 软件迭代迅速，新功能持续引入，因此掌握其编译方法十分必要。

使用 Apptainer 安装 Docker 打包的镜像

首先在 Docker Desktop 中拉取 apptainer/1.0.0（因为集群 3 也是这个版本），然后按 Win + R 打开 cmd 终端，输入：

下载 OpenMPI 版本的 CP2K 2024.1。将 SIF 文件拖入集群，修改提交脚本 runcp2k.pbs 即可。

在虚拟机上使用 Docker 编译 CP2K

首先准备好 Git，执行以下命令：

修改 install_cp2k_toolchain.sh 中：

修改 install_elpa.sh：

修改 build_dockerhub_images.sh 中 Dockerfile 的文件名：

使用 bash 命令运行脚本：

脚本会在虚拟机上生成一个 CP2K 的镜像。使用 docker images 获取镜像 ID（本例中为 913358d296d9），并将其保存为 .tar 文件：

将 .tar 文件上传至集群，ssh cu02 切换到编译节点，加载 apptainer 模块并构建 sandbox：

使用 apptainer shell -w cp2k-2024 以写入模式（-w）打开容器，并键入 nano /.singularity.d/env/91-environment.sh 编辑环境变量文件如下：

修改完成后，按 Ctrl + X 保存并退出。最后，apptainer build cp2k-2024.sif cp2k-2024 将容器压缩成 SIF 可执行文件。这样就完成了 CP2K 的编译和部署，确保在集群上能够充分利用 AVX512 指令集，获得更好的性能。

从源码离线编译 CP2K 的详细步骤

提示：对于环境变量管理较为混乱的集群，建议使用 env -i bash --noprofile --norc 启动一个无痕 shell 进行编译，以避免环境干扰。

1. ELPA 安装

访问 ELPA 官网下载 .tar.gz 安装包，上传至集群后，在 Python 3 环境中按顺序执行以下命令

然后，设置环境变量：

2. CP2K 离线编译

安装前，请从 CP2K 官网下载 .tar.bz2 格式的安装包，上传至集群后使用 tar -jxvf cp2k-2023.1.tar.bz2 解压。之后，通过 ssh cu02 命令切换到编译节点，然后进入源码目录。

注意：由于集群网络通常无法直接访问 GitHub 等外部代码仓库，因此务必下载离线安装包（.tar.bz2格式），切勿使用 Git 克隆源码。

首先打扫干净安装环境：

然后加载编译环境（编译环境的准备见从头开始离线编译最新版GROMACS）：

加载环境后，使用 toolchain 方法安装 CP2K 依赖库：

CP2K 的 toolchain 编译脚本 (install_cp2k_toolchain.sh) 在默认情况下需要联网运行，它会自动下载并编译所需的依赖库。若在无法联网的集群 3 上进行离线安装，则会因 wget失败而中断。当脚本因网络问题报错时，它会输出所需依赖的下载网址。请根据这些网址手动下载对应的安装包，并将其上传至 toolchain/build目录中，然后重新运行安装命令即可继续。

配置选项说明：

您可以通过 ./install_cp2k_toolchain.sh -h查看帮助文档。对于依赖库的配置，主要有以下三种方式：

-with-xxx=system：使用系统中已安装的库。

-with-xxx=install：由脚本自动下载并安装（需联网）。

-with-xxx=no：不安装此库。

通常情况下，直接使用脚本提供的默认配置方案即可。

最后编译 CP2K：

如果编译报错，重新编译前记得打扫干净安装环境。

编译完成后，使用命令 ./exe/local/cp2k.ssmp -v 查看CP2K的版本、编译时用的库和参数信息。

CP2K 提交脚本

使用 PBS 脚本提交运行 CP2K 时，需要把以下内容加入到提交脚本里：