Linux工作站指南


前言

从2021年5月20日起,工作站的操作系统从Windows 10迁移至Ubuntu 20.04。Linux作为最流行的服务器系统,广泛应用于HPC集群等高性能计算机设备。其主要优势包括:

1. 可靠的稳健性。Linux的操作基于Linux shell,这意味着所有对Linux的操作实际上由命令行完成,包括桌面图形在内的所有上层设施都基于底层的脚本,这确保Linux在图形崩溃时仍能使用底层的tty执行命令行或恢复。大部分7×24小时开启的服务器均采用Linux系统。

2. 良好的性能。Linux系统的内存占用普遍低于Windows,这得益于没有针对Linux的流氓软件,以及Linux良好的进程管理。由于采用ext4格式硬盘,Linux在小文件IO的性能方便也具备显著优势。

3. 强大的开源生态链。在计算机仿真领域,几乎所有的开源程序都更偏向GNU/Linux生态。事实上,包括ANSYS,LSTC在内的商软在测试性能时也偏向使用Linux(比如RHEL)。

4. 便利的网络配置。Linux几乎是组建计算机集群的唯一选择。

5. 以上都是编的。主要原因是逼格够高。

工作站配置介绍

系统的基本操作

本系统安装了Gnome桌面,也就是你们现在看到的这个图形界面。尽管很多软件像win10一样能用双击的方式打开,但这并不是一个很好的选择。因为使用这种方式打开的软件默认采用后台运行的方式,当后台运行的软件报错时,我们可能需要进入任务管理器才能强制中断并退出。Linux系统更推荐使用终端(Terminal)直接输入命令行进行操作。使用Ctrl+Alt+T或在资源管理器的空白位置右键->Open in Terminal可以快速打开一个终端窗口。

注意事项

  • 请务必在运行程序时注意终端命令的执行路径!错误的路径很可能会覆盖其他人的工作成果!在终端中执行pwd命令可以快速查看当前路径。

  • 在运行大规模的计算时,请注意系统资源的占用情况!在终端中执行tophtop可以快速查看当前的CPU和内存使用情况。

主要CAE软件的使用方法

ANSYS Fluent

ANSYS LS-DYNA

目前,支持从LS-Run启动从命令行启动两种执行方法。

I. 从LS-Run启动

在终端执行lsrun &,之后操作与Windows类似,在Preset选项中选择MPP/SMP和精度选项来指定求解器(请不要直接更改SOLVER路径!)。点击LSPP按钮执行后处理。

II. 从命令行启动

1. 配置项目路径

将你想要执行的k文件放到你的工作路径,打开终端,进入你的工作路径,例如

cd /media/workstationData/lsdyna_example/

当然,如果你在资源管理器界面,在当前文件目录下采用右键的方式打开Terminal的话,Terminal默认的路径就会在当前路径下,可以执行pwd命令核实。

2. 执行LS-DYNA求解器

LS-DYNA的求解器命令为lsdyna,其通过不同的可选命令来实现求解的设置,如:

-mpp 使用MPP求解器,不附加该词条则使用SMP求解器

-np X 使用X个计算节点启动MPP求解器

-dp 使用双精度求解器,不附加该词条则使用单精度求解器

i=xxx.k 指定需要执行的k文件,应确保k文件位于当前路径

memory=xxxxxx 指定求解器占用内存,默认单位是字节,一般情况下不需要使用

ncpus=X 使用X个线程启动SMP求解器。需要注意,按照官方文档的说明,当并行线程数大于5时,SMP的并行加速比可能会显著下降,此时更推荐使用MPP求解器。

以下给出一些实际运行案例:

  • 使用1个线程运行单精度 SMP求解器
lsdyna i=test.k
  • 使用4个并行节点运行单精度 MPP求解器
lsdyna -mpp -np 4 i=test.k
  • 使用4个线程运行双精度 SMP求解器
lsdyna -dp i=test.k ncpus=4
  • 使用8个并行节点运行双精度 MPP求解器
lsdyna -mpp -dp -np 8 i=test.k
  • 使用8个并行节点运行双精度 MPP求解器,并指定2000M内存
lsdyna -mpp -dp -np 8 i=test.k memory=2000M

lsdyna -mpp -dp -np 8 i=test.k memory=2000000000
3. 使用LS-PrePost后处理

在当前路径执行lsprepost即可,后续操作和Windows下一致。

4. 常见问题

重启工作站后MPP程序卡住

这个问题可能是由于INTELMPI没有获取足够的权限导致的,可以尝试执行以下命令(如不了解管理员权限,请事先告知我!

echo 0 | sudo tee /proc/sys/kernel/yama/ptrace_scope

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文章作者: Xiaoxiao
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