VASP最簡單的安裝方法（含全程視頻演示）
VASP的最簡單的安裝方法
文/Sobereva@北京科音 2019-Jan-1
目前計算化學公社論壇（http://bbs.keinsci.com）上的第一性原理板塊里已經有多篇寫得很好的關于VASP的編譯方法的帖子了。筆者這里寫一個初學者最易于理解的版本，不僅所需要的操作步驟是最少的，而且編譯出來的VASP運行效率幾乎是最高的。考慮到少數讀者可能存在閱讀理解能力障礙、極其不情愿看文字，本文的安裝過程筆者錄了完整的演示視頻，見https://www.bilibili.com/video/av39616222/。我相信，哪怕是對Linux、VASP、編程零基礎的讀者，只要嚴格模仿演示視頻，也一定可以非常順利地安裝。也希望這些零基礎VASP用戶看了此視頻后不會再去花錢找人裝VASP或者花錢買網上亂七八糟的VASP安裝視頻。
本文用的軟件版本和系統都是撰文時的最新版。編譯的是VASP 5.4.4，操作系統是CentOS 7.6，編譯器和MPI/MKL庫是Intel Parallel Studio XE 2019 Update 1，其中的ifort編譯器就是19.0.1版。Intel編譯器目前不是免費的，但可以獲取試用版。CentOS是在筆者來看最適合計算化學研究者使用的Linux操作系統，免費、穩定、設計合理、用戶規模龐大、兼容性好、安裝各種計算化學程序省心，不僅是最流行的計算服務器用的操作系統，初學者使用起來也沒任何壓力。本文安裝過程用的賬戶是root賬戶，如果你用的是普通用戶，本文中的安裝路徑需要做相應的調整。如果讀者用的系統、程序、編譯器版本和此文的不同，也有極大可能無法按照此文的方法安裝，請隨機應變。另外，使用較新系統、程序版本的讀者，不要再去參考網上眾多年代較早的編譯VASP的文章，要么編譯過程繁瑣，要么根本不適合當前情況。
如果讀者不會裝CentOS系統，或者之前裝過但是是瞎裝的，強烈建議嚴格效仿此視頻里的方式安裝：《在VMware 15中安裝CentOS 7.6的完整過程視頻演示》（http://www.shanxitv.org/454），可以很容易地裝好系統，而且之后編譯安裝各種計算化學程序也都會比較順利。
1 安裝Intel編譯器和相關的庫
將parallel_studio_xe_2019_update1_cluster_edition.tgz包拷貝到Linux里面，通過tar -xzf [文件名]將之解壓。如果當前處于圖形環境，就進入此目錄，在命令行下運行./install_GUI.sh啟動Intel Parallel Studio XE的圖形界面的安裝程序。如果你是在純文本環境下，就運行./install.sh啟動文本界面的安裝程序，但是在自定義組件的時候操作比較繁瑣。
對于root用戶，默認的安裝路徑是/opt/intel，這里就用默認路徑。如果你想省硬盤，安裝過程中可以選擇自定義，對于編譯計算化學程序完全用不著的組件都可以不去裝。其中IA32版的組件都不裝，因為我們編譯程序都是編譯64bit版本。要裝的組件里只有以下這些是必須的
·Intel Fortran Compiler
·Intel C++ Compiler
·Intel Math Kernel Library 2019 Update 1 for Fortran里的Intel MKL core libraries for Fortran、Fortran 95 interfaces for BLAS and LAPACK、Cluster support for Fortran
·Intel Math Kernel Library 2019 Update 1 for C/C++里的Intel MKL core libraries for C/C++、Cluster support for C/C++
·Intel MPI Library 2019 Update 1里的Intel MPI Library for applications...
·Intel Threading Building Blocks 2019（這是Intel C++ Compiler必須依賴的）
安裝時可能會顯示缺少32bit庫之類，不用管，繼續裝即可。
裝好后，使用比如gedit ~/.bashrc命令編輯當前用戶目錄下的.bashrc文件，這里面的內容是每次進入bash終端時自動運行的。把下面這行加入其中末尾，用來自動配置Intel Parallel Studio XE的運行環境：
source /opt/intel/parallel_studio_xe_2019/psxevars.sh
（如果你之前裝了其它MPI庫，應當把.bashrc里相應配置在開頭加上#注釋掉，免得造成沖突。另外，加入這語句后如果發現使用SSH的File Transfer界面以sftp方式連接失敗，應當把這個.sh文件里的echo語句給注釋掉或者刪掉）
然后重新進入終端，運行ifort -V，如果顯示出了編譯器的版本，說明編譯器已經可以正常使用了。
然后進入/opt/intel/compilers_and_libraries_2019.1.144/linux/mkl/interfaces/fftw3xf，運行make libintel64命令，過一會兒當前目錄下會產生libfftw3xf_intel.a庫文件。
2 編譯VASP
解壓VASP包，得到vasp.5.4.4目錄。進入此目錄，把arch/makefile.include.linux_intel拷到上一級目錄下改名為makefile.include，里面的配置專門適合Intel編譯器。打開此文件，把其中的OFLAG參數里加入-xhost，這樣編譯器會使得編譯出的程序能夠利用當前機子CPU能支持的最高檔次的指令集以加速計算，也因此就沒必要手動添加其它一些VASP編譯教程里諸如-xAVX、-mSSE4.2之類的選項了。
之后運行make all命令開始編譯。一般半個小時到一個小時可以編譯完畢。
編譯完成后，在vasp.5.4.4/bin目錄下出現了vasp_gam、vasp_ncl、vasp_std三個可執行文件，分別是Gamma only版，非共線版和標準版。為了使用方便，可以把最常用的vasp_std改名為vasp。然后在~/.bashrc末尾加入以下這行，使得此目錄加入到操作系統尋找可執行文件的路徑中：
export PATH=$PATH:/sob/vasp.5.4.4/bin
之后重新進入終端，VASP就可以用了。
3 測試VASP
下載測試任務包http://www.shanxitv.org/attach/455/benchmark.Hg.tar.gz，這是個含50個Hg原子的標準測試任務。將之解壓，會看到IN-short和IN-long，分別是一個耗時較短和一個耗時較長任務的INCAR文件。這里將IN-short改名為INCAR，進入此目錄，輸入mpirun -np 4 vasp測試調用四個核心執行此任務，然后檢查得到的OUTCAR看是否內容正常，沒異常的話就說明完全裝好了！
如果運行自己的任務出現異常，把ulimit -s unlimited命令加入到~/.bashrc里重新進入終端再試，此命令可以避免某些操作系統對堆棧內存可用尺寸進行過嚴限制的問題。