win10下基于wsl-Ubuntu 的LAMMPS超便捷安装

程序员文章站 2024-01-18 22:44:28

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前言

本文为学习过程中第一次进行总结和编撰，诸多问题详略不当还望谅解。如此拙见，若有幸相助，那必是荣幸之至。

简介

本次安装是基于Manual，使用win10下Ubuntu子系统中，apt应用商店的扩展软件源进行的一键式安装。其原因如下：

Win10是主系统，日常的文件处理等均在Win10进行。友好的图形界面常用的办公软件等。（槽点）

Win10的WSL支持十分良心，且与linux子系统的文件交互十分方便。
（本地磁盘挂靠在/mnt/下，linux的rootfs在本地有物理地址。）

lammps自主编译安装(make),需求前期的各种环境和软件包支持，安装过程需定义环境变量，同时又是较为陌生的Linux系统下的操作。故使用 Anton Gladky大佬的Ubuntu package是新手安装的最佳选择。

子系统的操作和Terminal均与远程连接服务器类似，是个良好的过渡选择。

PS:后期必然要换回自主编译安装，因为需要根据需求不同使用自定义的lammps功能模块。这里只是推荐前期学习使用

（从工作量来看，实际使用必定在超算或者学校的集群上进行，个人电脑就是学习用的)

Win10子系统安装

系统要求：win10 build 16215及以上
先打开Linux子系统的支持（如下图）
控制面板->程序和功能->启用或关闭Windows功能->勾选适用于Linux的Windows子系统
获取linux的安装包
较为熟悉可以去各大Linux门户网站自行下载支持，这里推荐直接Win10 store获取。（PS：Microsoft Store 还是蛮厉害的，颇有MAC的味道，只是windos应用商城的概念并未被广泛用户接受。毕竟用软件网站的.exe太根深蒂固了）
在Microsoft Store搜索Ubuntu，直接下载安装即可。
安装Ubuntu
上一步仅仅是把安装程序安装好了，在开始菜单找到Ubuntu的图标，进入Terminal。
按照窗口中的提示安装，并进行用户名和ROOT密码的设置。
（额，一般英语水平应该可以看得懂 yes，no，next，print password。莫慌Linux下的英语均为日用蛮简单的）

至此，子系统Ubuntu就安装完成了，Terminal将会成为学习的主阵地。

Lammps在apt的一键式安装

换源和更新应用
原来的软件源为外链，下载龟速。这里使用的清华源，同样还有阿里源等。
```
# 对系统给的镜像源进行备份，以防出问题
sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.backup

# 删除镜像源文件
sudo rm /etc/apt/sources.list

# 重新建立镜像源文件并编辑
sudo nano /etc/apt/sources.list
```
此时使用nano编辑软件，创建并打开了sources.list文件。（可以初步了解 linux的命令方式）
复制上面链接的源地址，在Terminal中鼠标右键粘贴（省心的操作）
ctrl + O 保存并退出。
执行apt更新
```
#执行apt list的更新
sudo apt-get update

#安装 更新
sudo apt-get upgrade
```
这里就完成了Ubuntu的基础配置。
与下一步之间其实需要对Linux的文件结构，文件属性，基础命令，lammps操作有一定的了解。
也可以先按步骤进行安装，然后再做熟悉。相信你会逐渐理解每一行命令的做用。
添加lammps软件源personal-package archive (PPA)
```
sudo add-apt-repository ppa:gladky-anton/lammps

sudo apt-get update
```
这里添加了一个新的个人软件源(Anton Gladky)，下载速度一般没问题。出现断线可以换个时间段。
安装lammps-daily

sudo apt-get install lammps-daily-doc

这里会提示一大串的相关软件包的安装，直接Y，确定都安装上。这就是避免了一堆前置软件的手动安装。
这也使得学习后期转向自主编译lammps极为方便，因为所有需要的前置环境均已安装
注：此时安装的lammps-daily，是基于如下命令完成的自动编译(auto-make)安装。
$ make yes-all
$ make no-lib
$ make mpi

这里看不懂没关系，当你熟悉之后，开始自主编译安装lammps时便会理解。

环境设置和运行实例测试

0.这里的lammps-daily已经实现编译，并将可执行文件放入/user/local/bin/。
这意味着，可以直接在Terminal调用lmp，而不需要建立软连接或者定义路径变量。

设置多线程运行环境
直接在命令行输入
```
lmp_daily
```
这也是日常使用lammps的启动命令。

其中的一行信息显示 OpenMP 未设置，这里为在单一计算机的多线程优化，这会提高个人电脑使用lammps的运行速度。
可以设置如下
```
sudo vim .bashrc
```
Vim的获取和使用可以自行百度，这里不做赘述。
这里仅需要在文档最后使用 insert 添加一行：
这里的 4 指的是线程数，请根据个人电脑的线程数进行修改。一般intel多核cpu均可双线程，即线程总数=核数*2。

export OMP_NUM_THREADS=4

然后保存退出
ctrl + D 关闭子系统并重启，应用已改变的环境变量。开启lmp_daily 就使用四线程了。
运行 melt 实例
切换至 /usr/share/doc/lammps-daily-doc/examples/ 目录，这里是预安装的内置例子。
切换至/usr/share/doc/lammps-daily-doc/examples/melt目录，开始运行融化的案例。
```
#切换至案例文件夹
cd /usr/share/doc/lammps-daily-doc/examples/melt

#导入in.melt，运行实例
lmp_daily < in.melt
```
这样就启动了第一次lammps模拟实例。

其中的 WARNING 信息是因为用户在当前目录无编辑权限，无法生成运行的log文件。这里只做运行测试，无需改正。
在之后的实例学习时，可以将example下的某个实例文件夹复制到 /home/“用户名”/ 目录下，运行并生成输出文件。
“用户名”需要根据自己的设置更改