计算化学的软硬件课件

计算化学及其应用计算化学的软硬件HardwareandSoftwareforComputation计算化学及其应用计算化学的软硬件1计算化学的工具计算化学的基本工具是计算机计算机包括两方面:硬件和软件计算化学的工具计算化学的基本工具是计算机2计算机硬件的特点CPU个数:快,多,内存:大,快主板:稳定,

显示器,显卡:通用,常见其它:一般主频高(2.0-3.0GHz),双CPU,多核CPU(双核,四核)1G,2G,4G,8G网络:千兆网局域网华硕等大品牌常见网卡Nvidia显卡,InsightII计算机硬件的特点CPU个数:快,多,内存:大,快主板3计算软件的特点稳定支持并行支持大内存首选Unix/Linux系统Windows:个人使用Linux:计算使用计算软件的特点稳定首选Unix/Linux系统Windows4Linux简介常用系列:Redhat7.2→8.0→9.0企业版系列2.1→3.8→4.4→5.0支持的硬件越来越多,但跟不上硬件的发展其它系列:SuSE系列,FedoraCore系列,Debian系列,Ubuntu系列,BSD系列版权:GNU(通用公共授权)Linux简介常用系列:Redhat5Linux的架构多用户系统:root为管理员,最高权限,管理系统和用户文件系统以”/”为最高的根目录,所有文件,目录,硬件设备(硬盘,光驱)都是一个文件或目录其文件格式是ext3,不是FAT32或NTFS,但是它可以读写FAT32文件,无法读写NTFS文件Linux的架构多用户系统:root为管理员,最高权限,6Linux的启动选项Linux可启动为字符界面和视窗界面文件/etc/inittabid:3:initdefault:字符界面id:5:initdefault:视窗界面字符转视窗界面:startx字符界面可以少使用内存100-400MBGaussian计算采用字符界面InsightII计算使用视窗界面搭建模型,字符界面计算Linux的启动选项Linux可启动为字符界面和视窗界面7Linux文件系统/bin:可执行的命令/dev:设备目录/etc:大多数设置文件,Linux启动,网络等/home:所有用户都在此/lib:库文件/usr:更多的命令,库文件,图形界面/root:管理员的主目录/sbin:系统命令,一般设置和查看系统信息Linux文件系统/bin:可执行的命令8Linux文件的属性Linux用户分为不同的组对于每个文件有三类用户:文件所有者与文件所有者同组的其它组的用户文件的属性:可读(r),可写(w),可执行性(x)文件的目录属性(d)文件属性表示–rwxrwxrwxdrwxr-xr-x

drwx------Linux文件的属性Linux用户分为不同的组9Linux基本命令:ShellLinux下人与机器的交流是通过shell进行的Shell是一系列Linux命令以及类似c语言的控制结构组成可以用一个命令完成一件事情也可以把命令用控制结构组合起来完成复杂的重复劳动的事情,shell编程Linux基本命令:ShellLinux下人与机器的交流是10用户登录login:用户名password:密码登录进去exit(退出)用户登录login:用户名11Linux下的输入与输出输入:命令<文件输出:命令>文件附加:命令>>文件管道:命令|命令Linux下的输入与输出输入:命令<文件12Linux文件名的通配符*:任意个字符,*.log所有的log文件?:单个字符,CH?.log:CH1.logCH2.log,…,Cha.log,…Linux文件名的通配符*:任意个字符,*.log所有13Linux的简单命令cat:在屏幕上显示文件的内容cat文件1文件2…cat文件1文件2…>文件a把文件串起来放在另一个文件中head–n显示文件的前n行tail–n显示文件的最后n行tail–f文件名:监测文件的输出情况Linux的简单命令cat:在屏幕上显示文件的内容14Linux的简单命令grepgrep字符串文件名grep“SCFDone”CH3COOH.loggrep–i“SCFDone”CH3COOH.logcpcpfileafileb文件拷贝cp–rdirAdirB目录拷贝Linux的简单命令grep15Linux的简单命令lsls显示当前目录下文件和目录ls–l显示详细信息ls–a把隐藏目录和文件(以.开头的文件)也显示.bashrc和.cshrc登录时自动执行的命令文件,设置环境变量等mkdir目录名:创建目录rm文件名:删除文件;rm–r目录名:删除目录Linux的简单命令ls16Linux的简单命令ps进程ps–e查看所有进程top动态查看系统运行情况q退出top状态kill-9进程号:结束此进程Linux的简单命令ps进程17Linux的简单命令dos2unix文件名:把DOS/windows格式的文件转换为Unix/Linux文件格式df:查看磁盘剩余空间cd:改变目录~:用户主目录..:上一级目录chmod:改变文件属性chmod755文件名:–rwxr-xr-xchmod+x文件名:此文件变得可以直接执行Linux的简单命令dos2unix文件名:18Linux的简单命令/sbin/ifconfig:查看本机的IP地址多机并行计算必须使用静态IP地址env:查看现在的环境变量gzip,gunzip:压缩的解压缩后缀为.gz的文件tar:打包文件tarcvfaa.tar目录A:把目录A打包成文件tarrvfaa.tar目录B:把目录B添加到文件中tarxvfaa.tar:把文件报解开在本目录下Linux的简单命令/sbin/ifconfig:查看本19Gaussian在Linux下的安装安装系统建立用户gau以gau登录下载软件包在/home/gau目录下解压缩包:gunzipg03.tar.gztarxvfg03.tarcdg03下,执行bsd/install在/home/gau/.bashrc文件中加入两行:g03root=/home/gau./home/gau/g03/bsd/file现在可以运行g03了用法:g03文件.gjf&Gaussian在Linux下的安装安装系统20Gaussian在Linux下的使用首先在Windows下的GaussView上建立模型,保存g03的输入文件:CH4.gjf用ftp软件把输入文件都传到gau的某个目录下面:work用SecureCRT软件登录Linux系统,cdworkdos2unixCH4.gjfg03CH4.gjf&Gaussian在Linux下的使用首先在Windows下的21Gaussian在Linux下的使用计算完毕或需要检查结构时,下传输出文件:CH4.log,绘图则下传check文件或fromcheck文件内存设置:系统内存-200MB处理器个数:nproc=2(双核)nproc=4(四核或双核双CPU)Gaussian在Linux下的使用计算完毕或需要检查结构时22shell编程(一)Head.txt:包含欲计算的性质,甚至电荷和多重度Tail.txt:包含分子说明部分后的内容CH4.xyz:分子几何结构catHead.txtCH4.xyzTail.txt>tmp.gjfg03tmp.gjfmvtmp.logCH4.logmv???.chkCH4.chk优点:可以保证使用同样的条件进行计算执行方法:chmod+xrun.sh./run.shshell编程(一)Head.txt:包含欲计算的性质,23shell编程实例#!/bin/shforiin`ls*.gjf`foriinC1.gjfC2.gjfC3.gjf….docatHead.txt$iTail.txt>tmp.gjfg03tmp.gjfmvtmp.log$i.logmv??.chk$i.chkdoneshell编程实例#!/bin/sh24网络知识硬件:网卡,网线,交换机软件:操作系统(Windows,Linux)协议:TCP/IP,服务:telnet,ssh,ftp,http网络知识硬件:网卡,网线,交换机25TCP/IP协议四段地址:xxx.xxx.xxx.xxx掩码:自己的地址:局域网地址:192.168.xxx.xxx分子所地址:192.168.127.xxx分子所网关地址:负责自动指定IP地址TCP/IP协议四段地址:xxx.xxx.xxx.xxx26计算机集群技术多处理器并行多节点并行Gaussian03—LindaInsightII—MPI并行准备Linux系统固定IP地址,在同一网段可执行软件可信任的用户,最好用户相同计算机集群技术多处理器并行27Gaussian03网络并行实现(一)安装Linux操作系统,设置防火墙:ssh,ftp,telnet等允许使用设置固定IP地址(自动指定的IP无法并行)设置欲使用的节点名称:/etc/hostsNode1Node2……..安装Gaussian03软件设置各个用户的环境,使每个用户都可执行g03Gaussian03网络并行实现(一)安装Linux操作系统28Gaussian03网络并行实现(二)设置各个用户在不同节点之间的互信rsh(MPI协议使用,保密性不好)/etc/hosts.equivNode1Node2……设置各个用户下的.rhosts文件与/etc/hosts.equiv相同Gaussian03网络并行实现(二)设置各个用户在不同节点29Gaussian03网络并行实现(三)sshssh-keygen–trsa生成公钥id_rsa.pub和私钥id_rsa把本节点的公钥放在对方节点的.ssh/authorized_keys文件中,并chmod600.ssh/authorized_keys即可无密码直接ssh到此节点上Gaussian03网络并行实现(三)ssh30Gauss