好久没用cp2k了，以至于上次编译的版本还是2.5.x。最近突然想起，研究了一下6.1版本的编译。

编译系统： CentOS 7

编译环境：Intel parallel studio 2017*

*注：需要预先编译好intel mkl的fftw等库文件

**再注：吐槽一下这博客系统，竟然不支持Markdown。这博文将就着看吧，不过这排版对一个习惯用LaTex和Markdown的人简直是煎熬。

Step 1: 预装package

cp2k-6.1需要预装libxsmm，libxc，libint和libelpa四个package，笔者自己测试通过的兼容版本如下：

libxsmm:  1.16
libxc:    4.2.3
libint:   1.1.6
elpa:     2017.05.002

在这里(https://github.com/hfp/libxsmm/releases)下载libxsmm-1.16，然后安装：

# tar -vxf libxsmm-1.16.tar.gz
# cd libxsmm-1.16
# mkdir /opt/cp2k/libs/libxsmm-1.16 -p
# make -j 10 PREFIX=/opt/cp2k/libs/libxsmm-1.16 install CC=mpiicc FC=mpiifort

然后安装libxc-4.2.3，在这里(https://www.tddft.org/programs/libxc/down/4.0.3/libxc-4.0.3.tar.gz)下载源代码，安装方法如下：

# tar -vxf libxc-4.2.3.tar.gz
# cd libxc-4.2.3
# ./configure --prefix="/opt/cp2k/libs/libxc-4.2.3" CC=mpiicc FC=mpiifort FCFLAGS="-mkl=cluster"
# make -j 20
# make install

接下来安装libint-1.1.6稳定版：

# wget https://github.com/evaleev/libint/archive/release-1-1-6.tar.gz -O libint-1.1.6.tar.gz
# tar -vxf libint-1.1.6.tar.gz
# cd libint-release-1-1-6/
# wget --no-check-certificate https://github.com/hfp/xconfigure/raw/master/configure-get.sh
# chmod +x configure-get.sh
# ./configure-get.sh libint
# ./configure-libint.sh "../../opt/cp2k/libs/libint-1.1.6/" CC=mpiicc FC=mpiifort FCFLAGS="-mkl=cluster" #注意这里的路径，默认是../libint，因此需要加上级../../opt，需要根据自己的实际情况来写安装路径
# make -j 20
# make install

最后安装elpa-2017.05.002:

# wget https://elpa.mpcdf.mpg.de/html/Releases/2017.05.002/elpa-2017.05.002.tar.gz
# mkdir /opt/cp2k/libs/elpa-2017.05.002
# tar -vxf elpa-2017.05.002.tar.gz
# cd elpa-2017.05.002
# ./configure --prefix="/opt/cp2k/libs/elpa-2017.05.002/" FCFLAGS="-mkl=cluster" CC=mpiicc FC=mpiifort
# make -j 20
# make install

Step 2: 编译cp2k-6.1

下载cp2k-6.1并解压

# wget https://codeload.github.com/cp2k/cp2k/tar.gz/v6.1.0 -O cp2k-6.1.0.tar.gz
# tar -vxf cp2k-6.1.0.tar.gz
# cd cp2k-6.1.0

在arch目录下的Linux-x86-64-intel.popt内容修改如下（注意依赖packages库的位置，前面默认都是安装在/opt/cp2k/libs/目录下，根据自己实际情况修改路径）：

# Author: Alfio Lazzaro (alfio.lazzaro@chem.uzh.ch), UZH, 2018
# Note: add optimization flags specific for your system (e.g. -xHost).
LIBXSMM  = /opt/cp2k/libs/libxsmm-1.16
LIBXC    = /opt/cp2k/libs/libxc-4.2.3
LIBINT   = /opt/cp2k/libs/libint-1.1.6
LIBELPA  = /opt/cp2k/libs/elpa-2017.05.002
CC       = cc
CPP      =
FC       = mpiifort
LD       = mpiifort
AR       = ar -r
CPPFLAGS =
DFLAGS   = -D__MKL -D__FFTW3 -D__HAS_NO_SHARED_GLIBC -D__LIBXSMM \
   -D__parallel -D__SCALAPACK \
   -D__ELPA=201705 \
   -D__LIBXC \
           -D__LIBINT -D__LIBINT_MAX_AM=7 -D__LIBDERIV_MAX_AM1=6 \
           -D__MAX_CONTR=4
CFLAGS   = $(DFLAGS) -O2
FCFLAGS  = $(DFLAGS) -O2 -funroll-loops -fpp -free -mkl=cluster
FCFLAGS += -fp-model precise
FCFLAGS += -g -traceback
FCFLAGS += -I${MKLROOT}/include -I${MKLROOT}/include/fftw
FCFLAGS += -I$(LIBXSMM)/include
FCFLAGS += -I$(LIBXC)/include
FCFLAGS += -I$(LIBELPA)/include/elpa-2017.05.002/modules -I$(LIBELPA)/include/elpa-2017.05.002/elpa -L$(LIBXC)/lib -lxcf03 -lxc
LDFLAGS  = $(FCFLAGS) -static-intel
LDFLAGS_C = $(FCFLAGS) -static-intel -nofor_main
LIBS     = -L$(LIBELPA)/lib -lelpa
MKL_LIB  = ${MKLROOT}/lib/intel64
LIBS    += $(MKL_LIB)/libmkl_scalapack_lp64.a -Wl,--start-group \
   $(MKL_LIB)/libmkl_intel_lp64.a ${MKL_LIB}/libmkl_sequential.a \
   $(MKL_LIB)/libmkl_core.a \
           ${MKL_LIB}/libmkl_blacs_intelmpi_lp64.a -Wl,--end-group \
           -lpthread -lm
LIBS    += -L$(LIBXSMM)/lib -lxsmmf -lxsmm -ldl
LIBS    += -L$(LIBXC)/lib -lxcf03 -lxc
LIBS    += -L$(LIBINT)/lib -lderiv -lint -lstdc++
#LIBS    += -L$(LIBINT)/lib -lint2 -lstdc++
# Required due to memory leak that occurs if high optimisations are used
mp2_optimize_ri_basis.o: mp2_optimize_ri_basis.F
 $(FC) -c $(subst O2,O0,$(FCFLAGS)) $<

回到cp2k的根目录下，并进入makefiles目录开始编译：

# cd makefiles
# make -j 20 ARCH="Linux-x86-64-intel" VERSION="popt"

等待一段时间后，在cp2k-6.1.0/exe目录下即生成相关文件：

# ls exe/Linux-x86-64-intel/
cp2k.popt        dbcsr_example_1.popt  dbcsr_example_3.popt           dbcsr_tensor_unittest.popt       dbcsr_unittest.popt  libcp2k_unittest.popt
cp2k_shell.popt  dbcsr_example_2.popt  dbcsr_performance_driver.popt  dbcsr_test_csr_conversions.popt  graph.popt

Step 3(可选): cp2k的modulefile

笔者喜欢使用Environment modules来管理集群上的软件，刚才安装的cp2k的modulefile内容如下：

#%Module 1.0
conflictcp2k
prepend-pathPATH             /opt/cp2k/bin
prepend-pathLD_LIBRARY_PATH /opt/cp2k/libs/elpa-2017.05.002/lib
prepend-path    LD_LIBRARY_PATH /opt/cp2k/libs/libint-1.1.6/lib
prepend-path    LD_LIBRARY_PATH /opt/cp2k/libs/libxc-4.2.3/lib
prepend-path    LD_LIBRARY_PATH /opt/cp2k/libs/libxsmm-1.16/lib

Step 4: 运行cp2k测试算例

在cp2k-6.1的根目录下有测试算例，这里以cp2k-6.1.0/tests/NEB/regtest-1/2gly_B-NEB.inp为例：

$ module load intel/2017  #这是笔者定义的Intel parallel studio 2017的module
$ module load cp2k/6.1.0  #这是笔者定义的cp2k-6.1的module
$ cd cp2k-6.1.0/tests/NEB/regtest-1
$ mpirun -np 4  cp2k.popt  -i  2gly_B-NEB.inp

最后，在集群上需要使用脚本来提交算例。笔者自己搭建的是Slurm，在此就不再赘述。