Gromacs 4.0.3、4.5.5版安裝方法

注：本文已經過時，最新版本GROMACS安裝方法參見《GROMACS的安裝方法》（http://www.shanxitv.org/457）。

Gromacs 4.0.3、4.5.5版安裝方法

文/Sobereva @北京科音    Last update: 2012-Jan-6

下面是gromacs4.0.3安裝方法。4.5.5版安裝方法見本文后半。

gmx4.0.3安裝方法

平臺：F7-64bit、Q6600、gcc4.1.2、mpich2-1.0.7、root、ifort 10.1.015，軟件版本gromacs4.0.3，安裝在/sob/gromacs
安裝的是并行版本、單精度版本。

指定編譯器和編譯選項：
export CC=gcc
export CXX=g++
export CFLAGS="-O3 -msse -msse2 -msse3 -mssse3 -march=core2"
export CXXFLAGS="-O3 -msse -msse2 -msse3 -mssse3 -march=core2"
export FFLAGS="-O3 -axT" //用C編譯器編譯內核的話不用這步

復制mpich2-1.0.7.tar.gz到/sob，解壓到/sob/mpich2-1.0.7，進入此目錄，運行：
./configure
make
make install

運行
touch /etc/mpd.conf
chmod 700 /etc/mpd.conf
將下面加入mpd.conf:
secretword=<secretword> (比如secretword=ltwd)

解壓fftw3.1.2壓縮包到/sob下，進入fftw-3.1.2目錄
./configure --enable-float --with-gcc-arch=core2
make
make install
默認安在了/usr/local/include(lib)下。

解壓gromacs-4.0壓縮包到/sob下，進入gromacs-4.0目錄，
./configure --prefix=/sob/gromacs --enable-mpi -enable-fortran
make
make install

在/root/.bashrc中添加PATH=$PATH:/sob/gromacs/bin，MANPATH=$MANPATH:/sob/gromacs/share/man。輸入bash使環境變量生效

此時可刪掉/sob下的fftw3.1.2目錄、gromacs-4.0目錄和mpich2-1.0.7目錄。留下安好的gromacs目錄。

*******
如果我們要進行QMMM計算，需要編譯時設定，目前gromacs支持gamess-UK、mopac7、gaussian98/03，這里介紹把mopac7編進gromacs的方法。
下載http://wwwuser.gwdg.de/~ggroenh/qmmm/mopac/dcart.f
下載http://wwwuser.gwdg.de/~ggroenh/qmmm/mopac/SGI/mopac7.tar.gz
把mopac7.tar.gz解壓，把剛下載的dcart.f放進去替換原文件，把目錄下的mopac.f、moldat.f、deriv.f刪掉。運行：
ifort -O2 -c *.f
ar rcv libmopac.a *.o
ranlib libmopac.a然后把libmopac.a放到/lib下
export CPPFLAGS=-DUSE_MOPAC
export LIBS=-lmopac
之后同樣進行configure步驟，但多加一個參數--with-qmmm-mopac，即運行：
./configure --prefix=/sob/gromacs --enable-mpi -enable-fortran --with-qmmm-mopac
之后make、make install即可。
********

PS:

用mkl的話，先修改./configure
把兩處LIBS="-lmkl $LIBS"改成LIBS="-lmkl_intel_lp64 -lmkl_sequential -lmkl_core $LIBS"
然后運行./configure --prefix=/sob/gromacs4mkl --enable-mpi -enable-fortran --with-fft=mkl CPPFLAGS=-I/opt/intel/mkl/10.0.4.023/include LDFLAGS=-L/opt/intel/mkl/10.0.4.023/lib/em64t，串行版本比fftw有提升，但是并行版本相對fftw卻沒有提升。如果是32bit平臺，-lmkl_intel_lp64改為lmkl_intel，把.../lib/em64t改為.../lib/32

如果硬盤空間緊張，可以在./configure時加入--enable-shared來使用共享庫，最終得到的bin非常小，gmx4.0中只有2.3MB，遠小于使用靜態庫的172.65MB，只不過gromacs/lib文件夾里面會多出4約20MB。另外需要再添加環境變量LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/sob/gromacs/lib。使用靜態庫或者動態庫對運行速度基本沒有影響。

gmx的內核有C語言和fortran兩套版本，默認是C語言編譯，如果用了-enable-fortran就是用fortran編譯器編譯，此時建議用ifort。用這個選項對gmx3.3.x來說并不會使性能有所多少提升，但對gmx 4.0.x來說性能提升明顯。./configure的時候可以在后面加F77=xxx來指定fortran編譯器。用gfortran可能會報錯。

沒必要用icc，性能相比用gcc不會有絲毫提升。

如果已經make過了，之后想./configure接新的選項重新編譯，應當先執行make distclean

--program-suffix=[suffix]給出來的程序名加個后綴，可以區分單雙精度版本、串行并行版本。比如先不加--enable-mpi編譯一遍，然后make distclean，再加上--enable-mpi和--program-suffix=_mpi編譯一遍，這樣mdrun和mdrun_mpi串并行版本互不干擾。實際上沒有必要單獨編譯串行版本，如果只是1個CPU用，就當成-np 1即可。

--disable-float或--enable-double可以編譯成雙精度版本(默認采用的是單精度)，雙精度版本速度約為單精度60%，對常規分子動力學來說單精度就夠了，除了簡正振動分析等情況。

老gmx版本有一些問題，在gmx4.0.3皆已修正，寫在這里作為參考。
gmx4.0.0開-enable-fortran編譯出錯：把src/gmxlib/libxdrf.c的第1156行#define XDR_INT_SIZE 4挪到第68行，即在#ifdef GMX_FORTRAN之前。
編譯得到的g_spatial和g_cluster完全一樣：把src/tools/g_spatial.c里面的gmx_cluster改成gmx_spatial(gmx4.0.3已修正)

在configure文件中可以看到：

CC C compiler command 一般這個環境變量就是gcc
CFLAGS C compiler flags 編譯時的參數，一般是-O3
LDFLAGS linker flags, e.g. -L<lib dir> if you have libraries in a
nonstandard directory <lib dir> 庫文件目錄
LIBS libraries to pass to the linker, e.g. -l<library> 設的時候不用“-l xxx”，無需引號
CPPFLAGS C/C++/Objective C preprocessor flags, e.g. -I<include dir> if
you have headers in a nonstandard directory <include dir>
F77 Fortran 77 compiler command 一般這個環境變量就是gfortran或ifort
FFLAGS Fortran 77 compiler flags 編譯時的參數，一般是-O3
CCAS assembler compiler command (defaults to CC)
CCASFLAGS assembler compiler flags (defaults to CFLAGS)
CPP C preprocessor
CXX C++ compiler command 一般是g++
CXXFLAGS C++ compiler flags
CXXCPP C++ preprocessor
XMKMF Path to xmkmf, Makefile generator for X Window System

Optional Features:
--disable-FEATURE do not include FEATURE (same as --enable-FEATURE=no)
--enable-FEATURE[=ARG] include FEATURE [ARG=yes]
--enable-shared[=PKGS] build shared libraries [default=no]
--disable-float use double instead of single precision
--enable-double same effect as --disable-float
--enable-fortran use fortran (default on sgi,ibm,sun,axp)
--enable-mpi compile for parallel runs using MPI
--disable-threads don't try to use multithreading
--enable-mpi-environment=VAR only start parallel runs when VAR is set
--disable-ia32-3dnow don't build 3DNow! assembly loops on ia32
--disable-ia32-sse don't build SSE/SSE2 assembly loops on ia32
--disable-x86-64-sse don't build SSE assembly loops on X86_64
--disable-ppc-altivec don't build Altivec loops on PowerPC
--disable-ia64-asm don't build assembly loops on ia64
--disable-cpu-optimization no detection or tuning flags for cpu version
--disable-software-sqrt no software 1/sqrt (disabled on sgi,ibm,ia64)
--enable-prefetch-forces prefetch forces in innerloops
--enable-all-static make completely static binaries
--disable-dependency-tracking speeds up one-time build
--enable-dependency-tracking do not reject slow dependency extractors
--enable-static[=PKGS] build static libraries [default=yes]
--enable-fast-install[=PKGS]
optimize for fast installation [default=yes]
--disable-libtool-lock avoid locking (might break parallel builds)
--disable-largefile omit support for large files

Optional Packages:
--with-PACKAGE[=ARG] use PACKAGE [ARG=yes]
--without-PACKAGE do not use PACKAGE (same as --with-PACKAGE=no)
--with-fft=[fftw3/fftw2/mkl(>=6.0)/fftpack]
FFT library to use. fftw3 is default, fftpack built
in.
--with-external-blas Use system BLAS library (add to LIBS). Automatic on
OS X.
--with-external-lapack Use system LAPACK library (add to LIBS). Automatic
on OS X.
--without-qmmm-gaussian Interface to mod. Gaussian0x for QM-MM (see website)
--with-qmmm-gamess use modified Gamess-UK for QM-MM (see website)
--with-qmmm-mopac use modified Mopac 7 for QM-MM (see website)
--with-gnu-ld assume the C compiler uses GNU ld [default=no]
--with-pic try to use only PIC/non-PIC objects [default=use
both]
--with-tags[=TAGS] include additional configurations [automatic]
--with-dmalloc use dmalloc, as in
http://www.dmalloc.com/dmalloc.tar.gz
--with-x use the X Window System
--with-motif-includes=DIR Motif include files are in DIR
--with-motif-libraries=DIR Motif libraries are in DIR
--without-gsl do not link to the GNU scientific library, prevents certain analysis tools from being built
--with-xml Link to the xml2 library, experimental

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gmx4.5.5安裝方法

RHEL6-U1 64bit, 2630QM, root

#Install Intel Fortran Composer XE(Linux) 2011.1.107 to default folder (/opt/intel)

#This step can be skipped if you want to use threats parallelization
#In mpich2 1.4.1 folder:
./configure
make
make install
#Now mpich2 1.4.1 folder can be deleted

#In fftw-3.3:
./configure --enable-threads --enable-single --enable-sse2 --enable-avx F77=ifort --prefix=/sob/fftw3.3
make -j 4
make install
#Now fftw-3.3 folder can be deleted

#In gromacs-4.5.5 folder
#If you prefer to use MPI parallelization, add --enable-mpi to below command
./configure --with-fft=fftw3 --prefix=/sob/gromacs455 LDFLAGS="-L/sob/fftw3.3/lib" CPPFLAGS="-I/sob/fftw3.3/include" -enable-shared=no
make -j 4
make install
#Now gromacs-4.5.5 folder can be deleted
#Add "export PATH=$PATH:/sob/gromacs455/bin" to /root/.bashrc

注：如果想用fortran編譯內核，先export F77=ifort，并在./configure中加上--enable-fortran。然而性能并不會有絲毫提升，甚至還略微下降。threads并行和MPI并行在單機上效率差不多，前者并沒體現出額外優勢，只是方便了。