如何在ARM平台编译NAMD

# 简介

NAMD是一种平行分子动力学代码，设计用于大型生物分子系统的高性能模拟。利用Charm ++并行编程框架，NAMD可以扩展到几个核心，用于典型的仿真，超过500,000个核心，用于最大的仿真。

使用此系统编写的程序在具有或不具有共享内存的MIMD计算机上运行不变。它提供了高级机制和策略，以促进开发甚至高度复杂的并行应用程序的任务。

有关Charm ++或NAMD的更多信息，请分别访问 Charm++ (opens new window) 或 NAMD (opens new window) 网站。

# 版本信息

这些说明着重于为多节点，多核平台构建NAMD。出于此构建的目的，使用以下组件：

序号	组件	版本
1	NAMD	Version 2.12
2	Charm++	Version 6.7.1
3	GNU Compiler	Version 4.9.3
4	MPICH	Version 3.2.1

# 编译器配置

# GNU COMPILER
export PATH=/usr/local/bin:$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/bin:$LD_LIBRARY_PATH

# MPI
export PATH=/usr/local/mpi3/bin:$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/mpi3/lib:$LD_LIBRARY_PATH

# environment
export CC=gcc
export CXX=g++
export FC=gfortran

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# 下载源码包

BUILD_DIR=~/NAMD
cd $BUILD_DIR
wget http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/2.12/download/832164/NAMD_2.12_Source.tar.gz 
tar -xf NAMD_2.12_Source.tar.gz
cd NAMD_2.12_Source

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# 构建和安装Charm

CHARMARCH=mpi-linux-aarch64
tar xvf charm-6.7.1.tar
cd charm-6.7.1
cd src/arch
mkdir $CHARMARCH
cp mpi-linux/conv-mach.* $CHARMARCH 
cd $CHARMARCH

sed -i "s/i386-gcc/generic64-light/" conv-mach.sh
sed -i "/#endif/i #define CMK_64BIT         1" conv-mach.h

cd ../../..

# build
./build charm++ $CHARMARCH --with-production -j8
cd ..

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说明：因为针对ARM64，没有现成的ARCH配置，故自己拷贝一个类似的，然后修改。编译过程大约几分钟。

# 构建和安装NAMD

# 配置FFTW库（使用官方的版本）

下载FFTW库

wget http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/libraries/fftw-linux-arm64.tar.gz 
tar xvf fftw-linux-arm64.tar.gz

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也可以手动下载源码，并拷贝到NAMD解压后的目录。

sed -i "s%\$(HOME)%`pwd`%" arch/Linux-ARM64.fftw

如果系统中已安装了fftw库，也可以直接使用，例如自己手动修改配置文件 arch/Linux-ARM64.fftw ，改为以下内容：

FFTDIR=/usr/local/fftw
FFTINCL=-I$(FFTDIR)/include
FFTLIB=-L$(FFTDIR)/lib -lfftw3f 
FFTFLAGS=-DNAMD_FFTW -DNAMD_FFTW_3
FFT=$(FFTINCL) $(FFTFLAGS)

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说明：FFTWDIR=/usr/local/fftw，指的是fftw库安装的根目录，请修改为自己的目录。

# 配置TCL库的变量

下载TCL库

wget http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/libraries/tcl8.5.9-linux-arm64-threaded.tar.gz
tar xvf tcl8.5.9-linux-arm64-threaded.tar.gz

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也可以手动下载源码，并拷贝到NAMD解压后的目录。

修改配置文件：

sed -i "s%\$(HOME)%`pwd`%" arch/Linux-ARM64.tcl

# 配置NAMD ARCH的变量

sed -i "s/multicore-arm7/mpi-linux-aarch64/" arch/Linux-ARM64-g++.arch

# 编译NAMD

./config  Linux-ARM64-g++ --charm-arch mpi-linux-aarch64 \
 --with-fftw --with-tcl
cd Linux-ARM64-g++
time make -j8 2>&1 | tee m.log
cd ..

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编译过程大约几分钟。

# 配置运行环境

安装后的NAMD可以将其拷贝到目标目录，并设置PATH路径

INSTALL_DIR=$HOME/software/namd/2.12
mkdir -p $INSTALL_DIR
cp Linux-ARM64-g++/charmrun $INSTALL_DIR
cp Linux-ARM64-g++/namd2 $INSTALL_DIR
export PATH=$INSTALL_DIR:$PATH

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# 测试

The Apoa1 example is a standard NAMD cross-platform benchmark. For more information on the Apoa1 example, see the NAMD website.

wget http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/utilities/apoa1.tar.gz
tar -xf apoa1.tar.gz
mpirun -np 16 namd2  apoa1/apoa1.namd

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# 更多

官网关于单节点多核版本的安装说明 (opens new window)
有关NAMD的更多信息，请访问 NAMD (opens new window) 官网。
关于ARM平台应用程序移植和优化，请访问 Mr.ZhengGang (opens new window)。

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