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利用windows+cygwin安装lammps+voro的完整安装方法

 
Category： Tips
  • zorchp
  • 2023年 02月27日

写在前面

最近有朋友问我如何安装一个叫做voro++的工科分析软件, 由于这个软件年代过于久远(2013), 并且是C++写的, 在win下需要编译安装, 就折腾了一下, 后来发现在Windows下直接安装的LAMMPS不能编译voro, 那么还得先手动编译安装一个LAMMPS, 折腾了好久, 终于完成了..

主要困难的地方还是在cygwin的包管理上, 由于没办法直接通过包管理器来安装(事实上有一个包管理器, 但是还需要一些特殊工具才能安装, 实在是麻烦), 那就只能每次需要什么包, 就从setup程序中选中那些包来安装了…

其次就是编译工具链方面, cmake/Make/gcc/g++/这些工具都是必备的, 甚至检测依赖时候显示FFmpeg和clang-format也是需要的, 相当繁琐.

当然在这之中也学到了一些Linux下(实际上Cygwin就是一个win下的Linux模拟环境)实际编译大型项目的一些经验吧, 当时(2013)可能最好的win下Linux模拟器就是Cygwin了, 现在来看, 还是wsl/wsl2更胜一筹, 不过对于这种并行计算软件, 不知道用子系统能不能最大化利用计算资源呢?

首先就是编译安装LAMMPS, 参考了:

  1. 8.6.4. Using LAMMPS on Windows 10 with WSL — LAMMPS documentation;(不过这里我仍然使用的是Cygwin, 而不是wsl, 事实证明还是wsl香)

    下载LAMMPS源码这里需要注意, 我直接采用了option1的方法, 使用2020版的源码, 后来实测可以使用, 但是如果要安装最新的2022版, 会有一些C库函数的问题(目前在Cygwin下还未解决).

  2. Can we use OpenMpi on Docker Container? · Issue #3625 · open-mpi/ompi (github.com);(修复了一个关于ssh的问题, 主要报错如下)

    The value of the MCA parameter “plm_rsh_agent” was set to a path that could not be found:

    plm_rsh_agent: ssh : rsh

    Please either unset the parameter, or check that the path is correct

准备工作: cygwin

首先就是下载Cygwin了, 官网setup-x86_64.exe (cygwin.com)就有, 双击安装包之后, 前面的全部默认即可, 之后的话遇到是否选择代理, 就选直接连接(direct connection)即可.

然后就是选择镜像, 选aliyun的就行(很快), 然后选要安装的包, 这里的话安装的包我都列在下面.

!!注意!!: 一开始默认是Pending, 这时候搜不到全部包, 需要在第一个下拉菜单中选择full, 然后搜索包名称才行.

  • make (源码构建工具)
  • cmake (比make智能/简单的源码构建工具)
  • git (代码管理工具)
  • gcc-core (c编译器)
  • gcc-g++ (C++编译器)
  • openssh (ssh服务器/客户端)
  • openmpi (并行计算要用)
  • wget (下载器)
  • binutils (二进制文件构建工具包)
  • bzip2 (压缩/解压工具)
  • tar (压缩/解压工具)
  • git-clang-format (代码格式化工具, 以及clang编译器)
  • vim (命令行编辑器)

安装的话, 只需要将Keep改成对应的版本即可(这里建议都选择最新版(下拉列表的最后一行)),

安装LAMMPS

下载源码

上面也提到了, 这里使用的是2020版, 可能有些旧, 但是却是可以在Cygwin下运行的LAMMPS版本(实际上也就是能在Windows下运行的版本了, 而且可以安装voro扩展)

wget https://github.com/lammps/lammps/archive/stable_3Mar2020.tar.gz
tar xvzf stable_3Mar2020.tar.gz
cd lammps

使用GitHub发布的2022最新版, 会出现问题. 具体原因是2022版LAMMPS源码使用了一些POSIX的扩展C函数, 例如posix_memalign, 还有很多非ANSI C的库函数, 所以有条件还是上Linux双系统吧…

然后新建一个构建目录:

mkdir build
cd build

cmake

参数-D LAMMPS_MACHINE=mpi指的是是否开启并行计算(mpi支持)

cmake -D LAMMPS_MACHINE=mpi -D PKG_MANYBODY=on -D PKG_MOLECULE=on -D PKG_VORONOI=on ../cmake

-D PKG_包名称=on这个指的就是在编译安装LAMMPS时候需要的额外可选包, 更多信息可参考文档:

8.6.4. Using LAMMPS on Windows 10 with WSL — LAMMPS documentation;

这里可能会有个小问题, cmake会出现:

CMake Error: Could not find CMAKE_ROOT !!!
CMake has most likely not been installed correctly.
Modules directory not found

于是, 参考了14.04 - CMake Error: Could not find CMAKE_ROOT? - Ask Ubuntu;

解决方案:

vi ~/.bashrc
# 加上:
export CMAKE_ROOT="/usr/share/cmake-3.23.2/"

这个版本要看实际安装的cmake版本, 不加这个环境变量的话会有问题.

make

最后的构建: 8代表使用8核跑满, 如果没有8核就改成4或者其他

make -j 8
make install

后续工作: 环境变量

这时候就完整安装了, 如果你进入build目录, 就会发现有lmp.exe可执行文件, 但是, 双击之后并不会出现内容, 而是提示一些Cygwin的dll文件找不到, 不要慌, 在Windows系统下, 为Cygwin/bin目录加上环境变量再说:

C:\cygwin64\bin

然后就是cygwin的环境变量:

# vi ~/.bashrc
export PATH="/home/Administrator/.local/bin/:$PATH"

安装voro++

下载源码

wget https://math.lbl.gov/voro++/download/dir/voro++-0.4.6.tar.gz
tar zxfv voro++-0.4.6.tar.gz
cd voro++-0.4.6

编译安装

make
sudo make install

重新编译LAMMPS

# 进入到lammps文件夹中lib/voronoi目录，更改Makefile.lammps:
voronoi SYSINC = -I/usr/local/include/voro++
voronoi SYSLIB = -lvoro++
voronoi SYSPATH = -L/usr/local/lib

编译:

# 进入lammps文件夹中src目录：
make yes-voronoi
sudo make voro -j 4 #视个人情況编译

后记

后来发现, 采用cygwin在Windows上安装LAMMPS的话, 并不是最佳的方案, cygwin只是一个在LAMMPS上安装voro++补充包的一种方法, 并不能对LAMMPS的并行计算起到支持, 所以还是老老实实wsl. (毕竟是LAMMPS官方推荐的方法)

对于这部分内容, 可以参考:

8.6.4. Using LAMMPS on Windows 10 with WSL — LAMMPS documentation

然后, 就是熟悉的Ubuntu环节了.

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