GPAW 在个人电脑上的安装

GPAW 是一款开源DFT的科学计算软件，其官网地址，可以解TDDFT问题，类似于OCTOPUS。GPAW基于projector-augmented wave（PAW）方法和atomic simulation environment（ASE）。少见的与python库相关的第一性原理软件，大多数第一性原理软件都是用FORTRAN写成。本文介绍如何在个人电脑上安装GPAW的具体过程。

1. 安装前提(Requirement)

• Python 2.6-3.5

• NumPy 1.6.1 or later (base N-dimensional array package)

• ASE 3.13 or later (atomic simulation environment)

• a C-compiler

• LibXC 2.0.1 or later

• BLAS and LAPACK libraries

由于自己电脑已经安装anaconda2(python2.7) 和 anaconda3(python3.6). GPAW只支持到3.5前的版本，所以计划用Python2.7 版。

1.1 失败的尝试

应用virtualenv创建一个专门服务于GPAW的环境，不至于改动电脑配置的python大环境。

$ mkdir GPAW
$ cd GPAW
$ ~/anaconda2/bin/virtualenv --no-site-packages venv

这样在GPAW目录下就创建了python2.7环境，当然在shell中激活它：

$ source venv/bin/activate

接下来就是安装numpy，scipy, matplotlib这类python科学计算库，用pip工具下载，默认下载源速度很慢，经常Readtime out 的错误，所有要用国内的镜像：

$ pip install --index https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/ numpy
$ pip install --index https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/ scipy
$ pip install --index https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/ matplotlib

速度很快，这就把numpy，scipy安装好了。
再接下来是安装ASE工具：

$ pip install --upgrade  ase

安装成功，不过在最后测试：

$ ase test

出现了问题：

TclError: Can't find a usable init.tcl in the following directories: 

貌似是even环境引起的，目前还没解决…

1.2 anaconda2 环境下安装

因为在这环境下已经安装numpy，scipy，matplotlib等，所以直接安装ase：

$ pip install --index https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/ ase
$ ase test

这次显示成功了！
接下来安装libxc-3.0.0，编译共享库，下载libxc-3.0.0：

$ ./configure --enable-shared --prefix=$HOME/xc
$ make
$ make install

然后在~/.bashrc中添加：

export C_INCLUDE_PATH=~/xc/include
export LIBRARY_PATH=~/xc/lib
export LD_LIBRARY_PATH=~/xc/lib

当然还要

source ~/.bashrc

2. 安装GPAW

这里先不安装并行版本
首先用git下载源代码

git clone https://gitlab.com/gpaw/gpaw.git

这里要用到blas，lapack库，直接编译会出错：libblas.a(dgemm.o): relocation R_X86_64_32 against '.rodata' can not be used when making a shared ob. 如果在 customize.py 中修改blas、lapack路径，指定自己编译的blas及lapack库，因为我编译的是静态，也会出错。直接用系统的：

$ cd /usr/lib
$ sudo ln -sv libblas.so.3 libblas.so
$ sudo ln -sv liblapack.so.3 liblapack.so

编译GPAW：

python setup.py install --user

运行结果没有报错，接下来就是测试是否成功安装：

$ cd gpaw/tools
$ ./gpaw test

结果好多failed，原因是没有下载 PAW datasets：

$ tar -xf gpaw-setups-0.9.20000.tar.gz
$ export GPAW_SETUP_PATH=/home/zkj/software/GPAW_new/gpaw/gpaw-setups-0.9.20000 
$ export PYTHONPATH=~/your_install_path/gpaw:$PYTHONPATH
$ export PATH=~/your_install_path/gpaw/tools:$PATH

export这几句加入~/.bashrc
这下在运行./gpaw test, 就ok啦～