在WSL下的Ubuntu 22.04中安装VASP 6.3.2与CP2K v2022.2

qlyfe

最近因课题需要转做第一性原理计算了，想着在自己的笔记本电脑上面安装VASP和CP2K来练习，就干脆写个帖子做个记录。由于对计算机和Linux系统比较小白，有问题还望各位老师同学批评指正。笔者的笔记本是联想小新air14plus，cpu是amd的6800hs，系统为win11 22h2，用的是wsl下的Ubuntu 22.04。安装过程参考了sob老师的两个帖子和vasp wiki上的安装指南：
VASP的最简单的安装方法：http://sobereva.com/455
CP2K第一性原理程序在CentOS中的简易安装方法：http://sobereva.com/586
VASP wiki-Personal computer installation：https://www.vasp.at/wiki/index.php/Personal_computer_installation

1. 在win11中安装Ubuntu 22.04
首先以管理员身份运行win11的终端，在终端中输入

1. wsl --install

复制代码

系统就会自动下载安装wsl和Ubuntu 22.04，安装好后需要重启电脑，重启过后会弹出Ubuntu的界面让用户设置Linux系统下的用户名和密码，再执行

1. sudo apt update
   
2. sudo apt upgrade

复制代码

之后就可以愉快的使用Ubuntu了，一个技巧是可以将终端的默认配置文件改为Ubuntu（企鹅图标的那个），这样以后在文件夹下先点右键再点击“在终端中打开”就会自动在当前路径下打开Linux的命令窗口，这样就很方便。

可以在Ubuntu系统内创建一个bin文件夹，方便把软件都安装在里面

1. cd ~
   
2. mkdir bin

复制代码

2 编译VASP 6.3.2
根据VASP wiki网页中的说明，在Ubuntu 22.04下编译VASP 6.3.X的版本需要以下几个库

可以使用apt直接安装这些库，命令如下。相比官方的命令这里增加了libfftw3-mpi-dev cmake pkg-config，是为了方便后续编译cp2k，如果只编译vasp就不需要后三个了。

1. sudo apt install build-essential gfortran libopenblas-dev libopenmpi-dev libscalapack-openmpi-dev libfftw3-dev libhdf5-openmpi-dev libfftw3-mpi-dev cmake pkg-config

复制代码

在win11系统下vasp源码所在的文件夹里右键打开Linux终端，将vasp.6.3.2.tgz复制到Ubuntu系统内并解压，再将vasp.6.3.2/arch/makefile.include.gnu_omp拷贝出来到vasp.6.3.2中改名为makefile.include

1. cp vasp.6.3.2.tgz ~/bin/
   
2. cd ~/bin
   
3. tar zxvf vasp.6.3.2.tgz
   
4. cp vasp.6.3.2/arch/makefile.include.gnu_omp makefile.include

复制代码

接下来对makefile.include中## Customize as of this point!之后的部分进行修改，按照wiki上https://www.vasp.at/wiki/index.php/Personal_computer_installation一步一步修改即可

1. # BLAS and LAPACK (mandatory)
   
2. #OPENBLAS_ROOT ?= /path/to/your/openblas/installation
   
3. BLASPACK    = -lopenblas
   
4. 
   
5. # scaLAPACK (mandatory)
   
6. #SCALAPACK_ROOT ?= /path/to/your/scalapack/installation
   
7. SCALAPACK   = -lscalapack-openmpi
   
8. 
   
9. # FFTW (mandatory)
   
10. #FFTW_ROOT  ?= /path/to/your/fftw/installation
    
11. LLIBS      += -lfftw3 -lfftw3_omp
    
12. INCS       += -I/usr/include
    
13. 
    
14. # HDF5-support (optional but strongly recommended)
    
15. CPP_OPTIONS+= -DVASP_HDF5
    
16. #HDF5_ROOT  ?= /path/to/your/hdf5/installation
    
17. LLIBS      += -L/usr/lib/x86_64-linux-gnu/hdf5/openmpi/ -lhdf5_fortran
    
18. INCS       += -I/usr/include/hdf5/openmpi/

复制代码

修改完以后保存makefile.include，就可以编译VASP了

1. cd ~/bin/vasp.6.3.2
   
2. make DEPS=1 -j

复制代码

并行编译的速度是很快的，在笔者的笔记本电脑上编译的过程中也没有出现错误，编译完成后在vasp.6.3.2/bin目录下出现了vasp_gam、vasp_ncl、vasp_std，再在~/.bashrc末尾设置一下，VASP就可以使用了。

1. export PATH=$PATH:~/bin/vasp.6.3.2/bin
   
2. ulimit -s unlimited
   
3. export OMP_NUM_THREADS=1

复制代码

3 编译CP2K v2022.2
在GitHub https://github.com/cp2k/cp2k/releases/上下载cp2k-2022.2.tar.bz2，复制到Ubuntu系统中并解压，之后进入cp2k-2022.2/tools/toolchain/下

1. cp cp2k-2022.2.tar.bz2 ~/bin/
   
2. cd ~/bin
   
3. tar jxvf cp2k-2022.2.tar.bz2
   
4. cd cp2k-2022.2/tools/toolchain/

复制代码

再执行以下命令运行toolchain，这里gcc和openmpi会默认使用编译vasp前用apt安装好的，cmake、openblas、fftw也都可以使用系统中已经安装的。

1. ./install_cp2k_toolchain.sh --with-sirius=no --with-plumed=install --with-cmake=system --with-openblas=system --with-fftw=system

复制代码

经过漫长的等待后toolchain运行完成，会显示Done!并告诉用户接下来该怎么做，首先将cp2k-2022.2/tools/toolchain/install/arch/下的所有文件拷贝到cp2k-2022.2/arch/中

1. cp ~/bin/cp2k-2022.2/tools/toolchain/install/arch/* ~/bin/cp2k-2022.2/arch/

复制代码

然后source一下toolchain/install/下的setup

1. source ~/bin/cp2k-2022.2/tools/toolchain/install/setup

复制代码

之后就可以编译CP2K了

1. cd ~/bin/cp2k-2022.2/
   
2. make -j 8 ARCH=local VERSION="ssmp psmp"

复制代码

再经过一段漫长的编译过程后，cp2k-2022.2/exe/local/下出现了cp2k.ssmp、cp2k.sopt、cp2k.psmp、cp2k.popt，再在~/.bashrc末尾设置一下，CP2K就也可以使用了。

1. source ~/bin/cp2k-2022.2/tools/toolchain/install/setup
   
2. export PATH=$PATH:~/bin/cp2k-2022.2/exe/local

复制代码

neocc

请问楼主，win11怎么设置wls2的gui呢？
可以wls可以支持GPU嚒？
还有一个小问题：wsl可以装rockylinux嚒？

qlyfe

neocc 发表于 2022-11-16 15:12
请问楼主，win11怎么设置wls2的gui呢？
可以wls可以支持GPU嚒？
还有一个小问题：wsl可以装rockylinux嚒 ...

GUI这方面我不太清楚呢，我自己没有用过
GPU是支持的，可以参考论坛里其他老师同学的帖子，如WSL2下gpu版lammps编译详细版
官方给出的版本里面是没有rockylinux的，你可以用wsl -l -o来查询，有没有别的办法可以安装我就不清楚了

neocc

qlyfe 发表于 2022-11-16 19:40
GUI这方面我不太清楚呢，我自己没有用过
GPU是支持的，可以参考论坛里其他老师同学的帖子，如WSL2下gpu ...

谢谢楼主~~

刚刚去rockylinux官网查了一下，发现有 wsl 的安装方法，就是不知道最新发行版里的gcc是否满足cp2k2022.2的要求。版本太新就麻烦了，等有空了试一试

建议楼主可以尝试制作一个全功能ubuntu版的singularity的cp2k2022.2版sif镜像。（ubunt默认的dash好多坑，直接拿centos发行版制作的sif镜像还不能直接用）

CP2K-singularity镜像分享 - 第一性原理 (First Principle) - 计算化学公社
[url=CP2K-singularity镜像分享 - 第一性原理 (First Principle) - 计算化学公社 http://bbs.keinsci.com/forum.php ... mp;page=1#pid209168]http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=30907&page=1#pid209168[/url]

Daniel_Arndt

neocc 发表于 2022-11-17 01:11
谢谢楼主~~

刚刚去rockylinux官网查了一下，发现有 wsl 的安装方法，就是不知道最新发行版里的gcc是否 ...

rocky linux有qcow2，可以看 https://download.rockylinux.org/pub/rocky/8/images/x86_64/ 和 https://download.rockylinux.org/pub/rocky/9/images/x86_64/ 。你可以用qcow2来做WSL，我之前在AlmaLinux 9上试过 http://bbs.keinsci.com/thread-30908-1-1.html 。

qlyfe

neocc 发表于 2022-11-17 01:11
谢谢楼主~~

刚刚去rockylinux官网查了一下，发现有 wsl 的安装方法，就是不知道最新发行版里的gcc是否 ...

看了一下制作镜像有点复杂我的需求就是能在自己的windows笔记本下做一些练习就行，在服务器上一般也不会用Ubuntu的

mwx

neocc 发表于 2022-11-16 15:12
请问楼主，win11怎么设置wls2的gui呢？
可以wls可以支持GPU嚒？
还有一个小问题：wsl可以装rockylinux嚒 ...

可以安装图形界面。
安装xorg（包括显卡驱动、图形环境库等等一系列软件包）
sudo apt install xorg
安装xfce4（运行在类Unix操作系统上，提供轻量级桌面环境）
sudo apt install xfce4 弹出图形界面后按确认键
安装xrdp（一种开源的远程桌面协议（RDP）服务器）
sudo apt install xrdp
配置xrdp（配置端口）默认端口号为3389，此处配置为3390
sudo sed -i 's/port=3389/port=3390/g' /etc/xrdp/xrdp.ini
向.xsession中写入xfce4-session
sudo echo xfce4-session >~/.xsession
安装ubuntu桌面软件（如果不需要太多软件，可不用这步）
sudo apt-get install ubuntu-desktop
重启xrdp服务
sudo service xrdp restart（每次使用都要重启，除非在桌面设置不休眠）
查找本机ip
ifconfig
打开远程桌面连接，计算机栏输入ip（或者localhost），用户名栏输入子系统用户名和密码，点击连接。

abin

neocc 发表于 2022-11-17 01:11
谢谢楼主~~

刚刚去rockylinux官网查了一下，发现有 wsl 的安装方法，就是不知道最新发行版里的gcc是否 ...

apptainer / singularity等技术方案的核心要点就是，
在A机器上制作的东西， 当然可以拿到B机器上使用了。

前提是， A和B都是Linux系统， 内核大概不能低于3.2之类的。
然后， 然后就没有了。

实际操作的就是，
在HPC， 作为用户， 使用root权限是痴心妄想。
那么在虚拟机中的Linux， 你当然有root权限了， 你当然可以做你想做的事情，
比如做一个SIF。
那这个SIF去HPC，当然可以使用了。

前提当然是， HPC上安装有apptainer / singularity.

这东西，apptainer / singularity， 是不能逃脱slurm/cgroup管制的，
也不会有docker哪些权限问题。

hlmkh

qlyfe 发表于 2022-11-17 13:03
看了一下制作镜像有点复杂我的需求就是能在自己的windows笔记本下做一些练习就行，在服务器上一 ...

Can you share VASP 6.3.2

qlyfe

hlmkh 发表于 2023-2-24 23:37
Can you share VASP 6.3.2

I am sorry but VASP is copyright-protected software. I cannot share it with you.

ilikit

感谢楼主的教程，按照教程我在安装Vasp6.3.2的时候出现了问题，无法正常编译。经过查询，发现在这一步“对makefile.include中## Customize as of this point!之后的部分进行修改”的代码中添加一行
LLIBS += $(SCALAPACK) $(BLASPACK)   
即可解决，如果有朋友也出现编译不了Vasp的情况，可以尝试下面的代码替换楼主相应的代码。

1. # BLAS and LAPACK (mandatory)
   
2. #OPENBLAS_ROOT ?= /path/to/your/openblas/installation
   
3. BLASPACK    = -lopenblas
   
4. 
   
5. # scaLAPACK (mandatory)
   
6. #SCALAPACK_ROOT ?= /path/to/your/scalapack/installation
   
7. SCALAPACK   = -lscalapack-openmpi
   
8. 
   
9. LLIBS      += $(SCALAPACK) $(BLASPACK)
   
10. 
    
11. # FFTW (mandatory)
    
12. #FFTW_ROOT  ?= /path/to/your/fftw/installation
    
13. LLIBS      += -lfftw3 -lfftw3_omp
    
14. INCS       += -I/usr/include
    
15. 
    
16. # HDF5-support (optional but strongly recommended)
    
17. CPP_OPTIONS+= -DVASP_HDF5
    
18. #HDF5_ROOT  ?= /path/to/your/hdf5/installation
    
19. LLIBS      += -L/usr/lib/x86_64-linux-gnu/hdf5/openmpi/ -lhdf5_fortran
    
20. INCS       += -I/usr/include/hdf5/openmpi/

复制代码

另外，我在WSL2中运行vasp6.3.2计算能带结构时，容易出现内存不足无法运行的情况，不知道楼主有没有碰到过？

TRWang

编译完成了，但是hdf5报错该怎么解决，系统是ubuntu24