基于官方docker的CP2K 10.0版本安装演示

Acee

基于docker的CP2K安装演示(官方教程搬运)

1. 前言

学生最近在学习周期性晶体分子的计算，通过本论坛和其他渠道了解到第一性原理的开源软件cp2k在计算这类体系上比较适用。同时也了解到cp2k安装难的问题。

庆幸的是官方发布了基于docker的CP2K安装方法（此安装方法也适用于以前的cp2k版本，例如v9.1）。故在此转发一下。具体流程如下文所示：

“划重点：网上有很多其他的号称简易安装的方法，请大家一定擦亮双眼！！！本教程搬运至官方，一步一步来，绝对是最简单，最方便的，完全免费的方法（引用官方的话：The easiest way to build CP2K with all of its dependencies as a Docker container）。”当前安装的是psmp版本：MPI+OpenMP混合并行，可以单机并行也可以跨节点并行（sob老师的博文中有具体介绍：http://sobereva.com/586）

2. 安装方法

2.1. docker安装

官方给的docker安装教程为：

1. https://docs.docker.com/get-docker/

复制代码

docker的安装过程也可以参照菜鸟教程中给的方法链接如下：

1. https://www.runoob.com/docker/ubuntu-docker-install.html

复制代码

docker安装完成过后，离cp2k的使用又近一步了！！

2.2. 基于官方教程的安装复现

2.2.1. 进入github页面

上一节在linux系统上安装了docker，现在我们来到用docker安装cp2k的github页面。

1. https://github.com/cp2k/cp2k/tree/master/tools/docker

复制代码

在这里可以看到cp2k/tools/docker目录下面的Dockerfile（可以看到官方6天前上传的Dockerfile.prod.psmp文件）和对应的官方给的输入命令。

先下载cp2k到本地文件夹

2.2.2. 下载cp2k源代码到本地

1. git clone --recursive https://github.com/cp2k/cp2k.git cp2k #下载最新版本的cp2k

复制代码

1. git clone --recursive -b support/vx.y https://github.com/cp2k/cp2k.git cp2k #下载指定版本的cp2k, versionx.y，例如v9.1就是9.1版本

复制代码

运行完如上代码后，我们就可以看到当前文件夹下，有了cp2k的源代码。大概200多MB。

然后进入cp2k/tools/docker

2.2.3. 进入docker文件夹

1. cd cp2k/tools/docker

复制代码

2.2.4. 安装cp2k

然后依次运行如下命令：

1. docker build -f Dockerfile.prod_psmp --build-arg GIT_COMMIT_SHA=$(git rev-parse HEAD) -t cp2k_prod_psmp ../../

复制代码

这一步会等很长时间，我这边大概是等了1~2个小时。

2.2.5. 测试

1. cd ../../benchmarks/QS_single_node

复制代码

进入benchmarks下的QS单节点文件夹中

1. docker run --shm-size=1g -ti -v "$(pwd)":/mnt cp2k_prod_psmp mpiexec -genv OMP_NUM_THREADS=1 -np 16 cp2k dbcsr.inp

复制代码

通过docker run 运行dbcsr.inp成功，并计算结束后会有如下内容打印出来：

"The number of warnings for this run is : 0"

然后我测试了一个自己的任务，基于DZVP-MOLOPT-SR-GTH基组，使用GTH-PBE赝势对二硫化钨周期性晶体的XY方向进行单点能计算

1. docker run --shm-size=1g -ti -v "$(pwd)":/mnt cp2k_prod_psmp mpiexec -genv OMP_NUM_THREADS=1 -np 16 cp2k WS2.inp 1>WS2.out 2>WS2.err

复制代码

一分钟不到就计算结束，同时可以通过top看见cp2k运行时的进程数目。可以用Multiwfn进行波函数分析啦，此处注意生成的molden文件，要把其中的核电子数改为价电子数。也就是核电子数减去被赝势赝掉的电子数目。

2.3. 测试结果

如test_results图所示，16个线程，17分钟测试完毕

3. 总结

学生是用cp2k做第一性原理计算的新手，以上内容有不足之处，还望各位老师不吝指点。

nianbin

注意现在安装包自带的spglib现在出现问题了，导致无法下载安装出错，需要按照下面的方式，把toolchain中对应的脚本修改一下，具体如下：
https://github.com/cp2k/cp2k/pul ... 0560685ed42d54066aa

abin

docker pull 岂不是更佳？
https://blog.csdn.net/hpc4you/article/details/124419142

Acee

abin 发表于 2022-5-18 18:07
docker pull 岂不是更佳？

Acee

本人为方便大家阅读，对帖子的内容做了些许修改

ChemG

似乎正式版还没出，CP2K v10.0有啥更新不

nianbin

输入CP2K还是显示命令找不到应该咋整呢？
输入这一串是可以的docker run --shm-size=1g -ti -v "$(pwd)":/mnt cp2k_prod_psmp mpiexec -genv OMP_NUM_THREADS=2 -np 16 cp2k

876449830

docker是不支持centos的嘛？

flyingchow

在超算上弄没有root，还是singularity更加方便。

Acee

nianbin 发表于 2022-6-11 10:50
输入CP2K还是显示命令找不到应该咋整呢？
输入这一串是可以的docker run --shm-size=1g -ti -v "$(pwd)":/ ...

找不到是正常的。调用docker安装的cp2k需要用这样的命令
docker run --shm-size=1g -ti -v "$(pwd)":/mnt cp2k_prod_psmp mpiexec -genv OMP_NUM_THREADS=2 -np 16 cp2k xxx.inp 1>xxx.out 2>xxx.err （通过np指定并行的线程数目）

Acee

876449830 发表于 2022-6-11 11:06
docker是不支持centos的嘛？

https://docs.docker.com/desktop/linux/install/
这个网站可以查到docker支持的平台。
支持Ubuntu，Debian和Fedora

876449830

Acee 发表于 2022-6-11 13:54
https://docs.docker.com/desktop/linux/install/
这个网站可以查到docker支持的平台。
支持Ubuntu，De ...

谢谢回复！看了一下，好像是没有centos。

gog

ChemG 发表于 2022-5-31 10:49
似乎正式版还没出，CP2K v10.0有啥更新不

等等吧。9.1用着也挺好的。再说编译吧，也不用全部功能包都编译好。自己需要的模块能用够用就可以。

gog

abin 发表于 2022-5-18 18:07
docker pull 岂不是更佳？
https://blog.csdn.net/hpc4you/article/details/124419142

高，实在是高！docker代码太长太长了。

nianbin

Acee 发表于 2022-6-11 13:52
找不到是正常的。调用docker安装的cp2k需要用这样的命令
docker run --shm-size=1g -ti -v "$(pwd)":/mn ...

那这样的cp2k我想联用gmx的话是不是没戏？

guoguoping199

在2.2.4这一步卡住了，报了一堆代码