計(jì)算化學(xué)的軟硬件課件

計(jì)算化學(xué)及其應(yīng)用計(jì)算化學(xué)的軟硬件HardwareandSoftwareforComputation計(jì)算化學(xué)及其應(yīng)用計(jì)算化學(xué)的軟硬件1計(jì)算化學(xué)的工具計(jì)算化學(xué)的基本工具是計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)包括兩方面:硬件和軟件計(jì)算化學(xué)的工具計(jì)算化學(xué)的基本工具是計(jì)算機(jī)2計(jì)算機(jī)硬件的特點(diǎn)CPU個(gè)數(shù):快,多,內(nèi)存:大,快主板:穩(wěn)定,

顯示器,顯卡:通用,常見其它:一般主頻高(2.0-3.0GHz),雙CPU,多核CPU(雙核,四核)1G,2G,4G,8G網(wǎng)絡(luò):千兆網(wǎng)局域網(wǎng)華碩等大品牌常見網(wǎng)卡Nvidia顯卡,InsightII計(jì)算機(jī)硬件的特點(diǎn)CPU個(gè)數(shù):快,多,內(nèi)存:大,快主板3計(jì)算軟件的特點(diǎn)穩(wěn)定支持并行支持大內(nèi)存首選Unix/Linux系統(tǒng)Windows:個(gè)人使用Linux:計(jì)算使用計(jì)算軟件的特點(diǎn)穩(wěn)定首選Unix/Linux系統(tǒng)Windows4Linux簡介常用系列:Redhat7.2→8.0→9.0企業(yè)版系列2.1→3.8→4.4→5.0支持的硬件越來越多,但跟不上硬件的發(fā)展其它系列:SuSE系列,FedoraCore系列,Debian系列,Ubuntu系列,BSD系列版權(quán):GNU(通用公共授權(quán))Linux簡介常用系列:Redhat5Linux的架構(gòu)多用戶系統(tǒng):root為管理員,最高權(quán)限,管理系統(tǒng)和用戶文件系統(tǒng)以”/”為最高的根目錄,所有文件,目錄,硬件設(shè)備(硬盤,光驅(qū))都是一個(gè)文件或目錄其文件格式是ext3,不是FAT32或NTFS,但是它可以讀寫FAT32文件,無法讀寫NTFS文件Linux的架構(gòu)多用戶系統(tǒng):root為管理員,最高權(quán)限,6Linux的啟動(dòng)選項(xiàng)Linux可啟動(dòng)為字符界面和視窗界面文件/etc/inittabid:3:initdefault:字符界面id:5:initdefault:視窗界面字符轉(zhuǎn)視窗界面:startx字符界面可以少使用內(nèi)存100-400MBGaussian計(jì)算采用字符界面InsightII計(jì)算使用視窗界面搭建模型,字符界面計(jì)算Linux的啟動(dòng)選項(xiàng)Linux可啟動(dòng)為字符界面和視窗界面7Linux文件系統(tǒng)/bin:可執(zhí)行的命令/dev:設(shè)備目錄/etc:大多數(shù)設(shè)置文件,Linux啟動(dòng),網(wǎng)絡(luò)等/home:所有用戶都在此/lib:庫文件/usr:更多的命令,庫文件,圖形界面/root:管理員的主目錄/sbin:系統(tǒng)命令,一般設(shè)置和查看系統(tǒng)信息Linux文件系統(tǒng)/bin:可執(zhí)行的命令8Linux文件的屬性Linux用戶分為不同的組對于每個(gè)文件有三類用戶:文件所有者與文件所有者同組的其它組的用戶文件的屬性:可讀(r),可寫(w),可執(zhí)行性(x)文件的目錄屬性(d)文件屬性表示–rwxrwxrwxdrwxr-xr-x

drwx------Linux文件的屬性Linux用戶分為不同的組9Linux基本命令:ShellLinux下人與機(jī)器的交流是通過shell進(jìn)行的Shell是一系列Linux命令以及類似c語言的控制結(jié)構(gòu)組成可以用一個(gè)命令完成一件事情也可以把命令用控制結(jié)構(gòu)組合起來完成復(fù)雜的重復(fù)勞動(dòng)的事情,shell編程Linux基本命令:ShellLinux下人與機(jī)器的交流是10用戶登錄login:用戶名password:密碼登錄進(jìn)去exit(退出)用戶登錄login:用戶名11Linux下的輸入與輸出輸入:命令<文件輸出:命令>文件附加:命令>>文件管道:命令|命令Linux下的輸入與輸出輸入:命令<文件12Linux文件名的通配符*:任意個(gè)字符,*.log所有的log文件?:單個(gè)字符,CH?.log:CH1.logCH2.log,…,Cha.log,…Linux文件名的通配符*:任意個(gè)字符,*.log所有13Linux的簡單命令cat:在屏幕上顯示文件的內(nèi)容cat文件1文件2…cat文件1文件2…>文件a把文件串起來放在另一個(gè)文件中head–n顯示文件的前n行tail–n顯示文件的最后n行tail–f文件名:監(jiān)測文件的輸出情況Linux的簡單命令cat:在屏幕上顯示文件的內(nèi)容14Linux的簡單命令grepgrep字符串文件名grep“SCFDone”CH3COOH.loggrep–i“SCFDone”CH3COOH.logcpcpfileafileb文件拷貝cp–rdirAdirB目錄拷貝Linux的簡單命令grep15Linux的簡單命令lsls顯示當(dāng)前目錄下文件和目錄ls–l顯示詳細(xì)信息ls–a把隱藏目錄和文件(以.開頭的文件)也顯示.bashrc和.cshrc登錄時(shí)自動(dòng)執(zhí)行的命令文件,設(shè)置環(huán)境變量等mkdir目錄名:創(chuàng)建目錄rm文件名:刪除文件;rm–r目錄名:刪除目錄Linux的簡單命令ls16Linux的簡單命令ps進(jìn)程ps–e查看所有進(jìn)程top動(dòng)態(tài)查看系統(tǒng)運(yùn)行情況q退出top狀態(tài)kill-9進(jìn)程號(hào):結(jié)束此進(jìn)程Linux的簡單命令ps進(jìn)程17Linux的簡單命令dos2unix文件名:把DOS/windows格式的文件轉(zhuǎn)換為Unix/Linux文件格式df:查看磁盤剩余空間cd:改變目錄~:用戶主目錄..:上一級(jí)目錄chmod:改變文件屬性chmod755文件名:–rwxr-xr-xchmod+x文件名:此文件變得可以直接執(zhí)行Linux的簡單命令dos2unix文件名:18Linux的簡單命令/sbin/ifconfig:查看本機(jī)的IP地址多機(jī)并行計(jì)算必須使用靜態(tài)IP地址env:查看現(xiàn)在的環(huán)境變量gzip,gunzip:壓縮的解壓縮后綴為.gz的文件tar:打包文件tarcvfaa.tar目錄A:把目錄A打包成文件tarrvfaa.tar目錄B:把目錄B添加到文件中tarxvfaa.tar:把文件報(bào)解開在本目錄下Linux的簡單命令/sbin/ifconfig:查看本19Gaussian在Linux下的安裝安裝系統(tǒng)建立用戶gau以gau登錄下載軟件包在/home/gau目錄下解壓縮包:gunzipg03.tar.gztarxvfg03.tarcdg03下,執(zhí)行bsd/install在/home/gau/.bashrc文件中加入兩行:g03root=/home/gau./home/gau/g03/bsd/file現(xiàn)在可以運(yùn)行g(shù)03了用法:g03文件.gjf&Gaussian在Linux下的安裝安裝系統(tǒng)20Gaussian在Linux下的使用首先在Windows下的GaussView上建立模型,保存g03的輸入文件:CH4.gjf用ftp軟件把輸入文件都傳到gau的某個(gè)目錄下面:work用SecureCRT軟件登錄Linux系統(tǒng),cdworkdos2unixCH4.gjfg03CH4.gjf&Gaussian在Linux下的使用首先在Windows下的21Gaussian在Linux下的使用計(jì)算完畢或需要檢查結(jié)構(gòu)時(shí),下傳輸出文件:CH4.log,繪圖則下傳check文件或fromcheck文件內(nèi)存設(shè)置:系統(tǒng)內(nèi)存-200MB處理器個(gè)數(shù):nproc=2(雙核)nproc=4(四核或雙核雙CPU)Gaussian在Linux下的使用計(jì)算完畢或需要檢查結(jié)構(gòu)時(shí)22shell編程(一)Head.txt:包含欲計(jì)算的性質(zhì),甚至電荷和多重度Tail.txt:包含分子說明部分后的內(nèi)容CH4.xyz:分子幾何結(jié)構(gòu)catHead.txtCH4.xyzTail.txt>tmp.gjfg03tmp.gjfmvtmp.logCH4.logmv???.chkCH4.chk優(yōu)點(diǎn):可以保證使用同樣的條件進(jìn)行計(jì)算執(zhí)行方法:chmod+xrun.sh./run.shshell編程(一)Head.txt:包含欲計(jì)算的性質(zhì),23shell編程實(shí)例#!/bin/shforiin`ls*.gjf`foriinC1.gjfC2.gjfC3.gjf….docatHead.txt$iTail.txt>tmp.gjfg03tmp.gjfmvtmp.log$i.logmv??.chk$i.chkdoneshell編程實(shí)例#!/bin/sh24網(wǎng)絡(luò)知識(shí)硬件:網(wǎng)卡,網(wǎng)線,交換機(jī)軟件:操作系統(tǒng)(Windows,Linux)協(xié)議:TCP/IP,服務(wù):telnet,ssh,ftp,http網(wǎng)絡(luò)知識(shí)硬件:網(wǎng)卡,網(wǎng)線,交換機(jī)25TCP/IP協(xié)議四段地址:xxx.xxx.xxx.xxx掩碼:自己的地址:局域網(wǎng)地址:192.168.xxx.xxx分子所地址:192.168.127.xxx分子所網(wǎng)關(guān)地址:負(fù)責(zé)自動(dòng)指定IP地址TCP/IP協(xié)議四段地址:xxx.xxx.xxx.xxx26計(jì)算機(jī)集群技術(shù)多處理器并行多節(jié)點(diǎn)并行Gaussian03—LindaInsightII—MPI并行準(zhǔn)備Linux系統(tǒng)固定IP地址,在同一網(wǎng)段可執(zhí)行軟件可信任的用戶,最好用戶相同計(jì)算機(jī)集群技術(shù)多處理器并行27Gaussian03網(wǎng)絡(luò)并行實(shí)現(xiàn)(一)安裝Linux操作系統(tǒng),設(shè)置防火墻:ssh,ftp,telnet等允許使用設(shè)置固定IP地址(自動(dòng)指定的IP無法并行)設(shè)置欲使用的節(jié)點(diǎn)名稱:/etc/hostsNode1Node2……..安裝Gaussian03軟件設(shè)置各個(gè)用戶的環(huán)境,使每個(gè)用戶都可執(zhí)行g(shù)03Gaussian03網(wǎng)絡(luò)并行實(shí)現(xiàn)(一)安裝Linux操作系統(tǒng)28Gaussian03網(wǎng)絡(luò)并行實(shí)現(xiàn)(二)設(shè)置各個(gè)用戶在不同節(jié)點(diǎn)之間的互信rsh(MPI協(xié)議使用,保密性不好)/etc/hosts.equivNode1Node2……設(shè)置各個(gè)用戶下的.rhosts文件與/etc/hosts.equiv相同Gaussian03網(wǎng)絡(luò)并行實(shí)現(xiàn)(二)設(shè)置各個(gè)用戶在不同節(jié)點(diǎn)29Gaussian03網(wǎng)絡(luò)并行實(shí)現(xiàn)(三)sshssh-keygen–trsa生成公鑰id_rsa.pub和私鑰id_rsa把本節(jié)點(diǎn)的公鑰放在對方節(jié)點(diǎn)的.ssh/authorized_keys文件中,并chmod600.ssh/authorized_keys即可無密碼直接ssh到此節(jié)點(diǎn)上Gaussian03網(wǎng)絡(luò)并行實(shí)現(xiàn)(三)ssh30Gauss