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

wanlichuan

请教大佬，在Ubuntu20.04虚拟机上按照楼主的步骤安装，显示安装成功了：

------------------------------- Summary--------------------------------

Number of FAILED  tests 0

Number of WRONG   tests 0

Number of CORRECT tests 3806

Total number of   tests 3806

Summary: correct: 3806 / 3806; 162min

Status: OK

……  ……

Successfully built 1166e52fb4fa

Successfully tagged cp2k_prod_psmp:latest

但是在运行任务时，出现了下面的错误：

root@ubuntu:/home/cp2k10.0/benchmarks/QS_single_node#docker run --shm-size=1g -ti -v "$(pwd)":/mnt cp2k_prod_psmp mpiexec-genv OMP_NUM_THREADS=1 -np 2 cp2k dbcsr.inp

  ******** ******  **  PROGRAM STARTED AT               2022-07-29 01:42:00.884

******* ***  *** **   PROGRAM STARTED ON                          38a900c1646c

**   ****   ******    PROGRAM STARTED BY                             <unknown>

*******    ** ** **   PROGRAM PROCESS ID                                   398

  ******  *******  ** PROGRAM STARTED IN                                  /mnt

CP2K| version string:                 CP2K version 2022.1(Development Version)

CP2K|source code revision number:                                         git:

CP2K|cp2kflags: omp libint fftw3 libxc pexsi elpa parallel mpi3 scalapack cosm

CP2K|            a quip xsmm plumed2 spglib siriuslibvori libbqb

CP2K|is freely available from                           https://www.cp2k.org/

CP2K|Program compiled at                         Thu Jul 28 10:46:55 UTC 2022

CP2K|Program compiled on                                         2e08f5a880fd

CP2K|Program compiled for                                               local

CP2K|Data directory path                                       /opt/cp2k/data

CP2K|Input file name                                                dbcsr.inp

GLOBAL| Method name                                                       TEST

GLOBAL| Project name                                                    PROJECT

GLOBAL| Run type                                                          NONE

GLOBAL| FFT library                                                      FFTW3

GLOBAL| Diagonalization library                                            ELPA

GLOBAL| Minimum number of eigenvectors forELPA usage                        16

GLOBAL| Orthonormality check foreigenvectors                         DISABLED

GLOBAL| Matrix multiplication library                                     COSMA

GLOBAL| All-to-all communication in singleprecision                          F

GLOBAL| FFTs using library dependentlengths                                 F

GLOBAL| Grid backend                                                       AUTO

GLOBAL| Global print level                                              MEDIUM

GLOBAL| MPI I/O enabled                                                      T

GLOBAL| Total number of message passingprocesses                             2

GLOBAL| Number of threads for thisprocess                                   1

GLOBAL| This output is from process                                           0

GLOBAL| Stack size for threads created byOpenMP (OMP_STACKSIZE)        default

GLOBAL| CPU model name                 Intel(R) Core(TM) i5-8250U CPU@ 1.60GHz

GLOBAL| CPUID                                                             1002

……  ……

*******************************************************************************

*                             PERFORMANCETESTS                               *

*******************************************************************************

Testing with sizes  13800 13800  13800 min/max blocksizes    23    23 transposed? F T

===================================================================================

=  BAD TERMINATION OF ONE OF YOUR APPLICATION PROCESSES

=  PID 399 RUNNING AT 38a900c1646c

=  EXIT CODE: 9

=  CLEANING UP REMAINING PROCESSES

=  YOU CAN IGNORE THE BELOW CLEANUP MESSAGES

===================================================================================

YOUR APPLICATION TERMINATED WITH THE EXITSTRING: Killed (signal 9)

This typically refers to a problem with yourapplication.

Please see the FAQpage for debugging suggestions

应该怎么解决呢？请多指教。

guoguoping199

ChemG 发表于 2022-7-7 10:13
错误很明显，你的包没下载成功。自己下下来放到build文件夹里就行了

知道怎么下载了，谢谢大佬

guoguoping199

ChemG 发表于 2022-7-7 10:13
错误很明显，你的包没下载成功。自己下下来放到build文件夹里就行了

自己下载需要去哪里下载啊？刚接触这个，还不太了解

ChemG

guoguoping199 发表于 2022-7-7 09:58
==================== Finding GCC from system paths ====================
path to gcc is  /usr/bin/ ...

错误很明显，你的包没下载成功。自己下下来放到build文件夹里就行了

guoguoping199

Acee 发表于 2022-7-7 09:19
贴上来看一下

==================== Finding GCC from system paths ====================
path to gcc is  /usr/bin/gcc
path to g++ is  /usr/bin/g++
path to gfortran is  /usr/bin/gfortran
Found include directory /usr/include
Found lib directory /usr/lib64
Step gcc took 0.00 seconds.
==================== Getting proc arch info using OpenBLAS tools ====================
ERROR: (/home/sob/cp2k-8.1/tools/toolchain/scripts/get_openblas_arch.sh) failed to download https://www.cp2k.org/static/downloads/OpenBLAS-0.3.10.tar.gz
ERROR: (/home/sob/cp2k-8.1/tools/toolchain/scripts/get_openblas_arch.sh, line 645) Non-zero exit code detected.
ERROR: (./scripts/setup_buildtools.sh, line 38) Non-zero exit code detected.


这就是报错代码，麻烦您看一下这到底是什么原因啊，网络不行吗？不管是用这个方法，还是sob老师的方法，在CentOS和Ubuntu系统里都是报错这个代码，mpi也都提前安装了，数据库也安装了，但是到安装cp2k自己的库时就卡着了

Acee

guoguoping199 发表于 2022-6-26 23:09
在2.2.4这一步卡住了，报了一堆代码

贴上来看一下

Acee

guoguoping199 发表于 2022-6-26 23:09
在2.2.4这一步卡住了，报了一堆代码

Acee

guoguoping199 发表于 2022-6-26 23:09
在2.2.4这一步卡住了，报了一堆代码

abin

guoguoping199 发表于 2022-6-26 23:09
在2.2.4这一步卡住了，报了一堆代码

用我修改的下载即用的版本试试。
签名中有链接。

gog

guoguoping199 发表于 2022-6-26 23:09
在2.2.4这一步卡住了，报了一堆代码

诶，Linux系统和软件确实很难玩弄

guoguoping199

在2.2.4这一步卡住了，报了一堆代码

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？

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。