Lammps分子动力学软件MPI并行教程是什么

Lammps分子动力学软件的MPI并行教程是什么？很多新手对此不是很清楚。为了帮助大家解决这个问题，下面小编就为大家详细讲解一下。需要的人可以学习，希望你能有所收获。

简介

LAMMPS是一个经典的分子动力学模拟代码，旨在并行计算机上高效运行。它是由美国能源部下属的桑迪亚国家实验室开发的。它是一个开放源代码，根据GNU公共许可证(GPL)的条款自由分发。

Github官方网站：https://github.com/lammps/lammps/tree/stable.

需要00-1010编译器包：英特尔Parallel Studio XE 2019。

安装教程：

开放消息传递接口，一个开源的高性能计算

开放式多处理

00-1010从github下载源代码(可能比较慢，但是可以用迅雷等工具加速):

进入lammps项目目录并创建一个新的构建文件夹(参考教程):

cdlammps

mkdirbuild

CD

一、所需并行库：

目前已知3.10版本的Cmake在搜索MPI安装目录和类库时会遇到问题。解决方案是使用3.9版本。

~/lammps _ setup/cmake-3 . 9 . 0-Linux-x86 _ 64/bin/

配置mpi类库环境变量(可以使用哪个mpi、MPI在哪里等命令来查找MPI在本机的安装位置)；

export MPI _ ROOT=/public/software/mpich

export PATH=$ MPI _ ROOT/bin : $ PATH

export MPI _ DIR=/public/software/mpich

配置英特尔编译器环境(您可以充分利用各种命令，如哪个icc和icc在哪里，来找出英特尔在这台机器上的安装位置):

来源/公共/软件/英特尔/composer _ xe _ 2011 _ sp 1 . 7 . 256/bin/iccvars . shintel 64

来源/公共/软件/英特尔/composer _ xe _ 2011 _ sp 1 . 7 . 256/bin/ifortvars . shintel 64

使用配置选项运行cmake，注意英特尔编译器路径选择和c编译器修改(使用icc代替gcc):

cmake-DBUILD _ MPI=yes-DBUILD _ OMP=yes-DMPI _ C _ COMPILER=/public/software/Intel/composer _ xe _ 2011 _ sp 1 . 7 . 256/bin/Intel 64/ICC-DMPI _ CXX _ COMPILER=/public/software/Intel/composer _ xe _ 2011 _ sp 1 . 7 . 256/bin/Intel 64/icpc./cmake

如果有问题，直接在cmake中设置MPI路径：

来源/公共/软件/英特尔/composer _ xe _ 2011 _ sp 1 . 7 . 256/bin/iccvars . shintel 64

来源/公共/软件/英特尔/composer _ xe _ 2011 _ sp 1 . 7 . 256/bin/ifortvars . shintel 64

cmake-DBUILD _ MPI=是-DBUILD _ OMP=是

-DMPI _ C _ COMPILER=/公共/软件/MPI/openmpi-16-英特尔/bin/mpicc

-DMPI _ CXX _ COMPILER=/公共/软件/MPI/openmpi-16-英特尔/bin/mpicxx

-DFFMPEG_EXECUTAB

LE=~/lammps_setup/ffmpeg-4.2-amd64-static/ffmpeg 
      -DWITH_FFMPEG=yes 
      -DCMAKE_CXX_COMPILER=/public/software/intel/composer_xe_2011_sp1.7.256/bin/intel64/icpc 
      -DCMAKE_C_COMPILER=/public/software/intel/composer_xe_2011_sp1.7.256/bin/intel64/icc
../cmake

-DPKG_MOLECULE

-DPKG_COMPRESS=yes -DPKG_PYTHON=yes -DPKG_ASPHERE=yes -DPKG_BODY=yes -DPKG_CLASS2=yes -DPKG_COLLOID=yes -DPKG_CORESHELL=yes -DPKG_DIPOLE=yes -DPKG_GRANULAR=yes -DPKG_KSPACE=yes -DPKG_MANYBODY=yes -DPKG_MC=yes -DPKG_MISC=yes -DPKG_MOLECULE=yes -DPKG_MPIIO=yes -DPKG_OPT=yes -DPKG_PERI=yes -DPKG_QEQ=yes -DPKG_REPLICA=yes -DPKG_RIGID=yes -DPKG_SHOCK=yes -DPKG_SNAP=yes -DPKG_SPIN=yes -DPKG_SRD=yes -DPKG_MESSAGE=yes -DPKG_POEMS=yes

-DPKG_GPU=yes -DPKG_KOKKOS=yes

疑难问题解决：

1. 报错：mpirun: error while loading shared libraries: libimf.so: cannot open shared object file: No such file or directory。原因是使用了intel的编译器，却没把相应intel类库地址加入环境变量。其实intel有非常方便的source文件，它能自动添加这些类库，参见本文（三)-3《配置好INTEL编译器环境》（参考资料：https://zhidao.baidu.com/question/292886685.html）

2. 报错-- Could NOT find MPI_C (missing: MPI_C_WORKS) -- Could NOT find MPI_CXX (missing: MPI_CXX_WORKS) -- Could NOT find MPI (missing: MPI_C_FOUND MPI_CXX_FOUND)，但明明已经安装了MPI而且配置了MPI环境变量。原因是cmake自身问题，不要使用太新的cmake。这里使用3.9版本完美解决这个问题，详细资料参考https://gitlab.kitware.com/cmake/cmake/issues/18570。

3. 使用了并行命令却没看到CPU核心占满：（相似问题包括：why physical processors only 1、processors 1 1 1、1 by 1 by 1）首先明确一点，只要编译时正确打开了-DBUILD_OMP -DBUILD_MPI，编译后的lmp可执行文件就一定是支持MPI、OpenMP并行功能的。剩下的就是执行命令与程序的问题。并行的执行命令不能含有重定位标识符<，如

   mpirun -N 24 ~/software/lmp -in npteq200ps-16.in

   才是正确的，必须-in来调用in文件。

便捷命令：

mpic++ -show

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