[发明专利]VASP的计算任务的实现方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及科学计算领域，并且特别地，涉及一种VASP的计算任务的实现方法和装置。

背景技术

VASP（Vienna Ab-initio Simulation Package）是材料研发领域应用最广泛的量子化学软件之一，是计算固体电子结构的首选程序，在国内高校、科研院所等单位具有很大的用户群体，VASP软件提供源码(Fortran)，在编译安装过程中可根据需要自由选择编译器、数学库和标准MPI并行库。

在传统的高性能计算集群环境中，用户要运行基于VASP的计算程序，通常需要使用远程字符终端在命令行环境下执行一系列操作，大体流程如下：

准备好VASP计算程序的可执行文件、输入文件、数据文件等，这些文件通常需要放置在集群的全局共享存储中，用户一般使用FTP、SFTP等工具向集群上传这些文件，在大多数情况下，用户还需要使用文本编辑工具对输入文件等进行修改。

确定运行该VASP计算程序需要的进程数，以及在哪些节点上运行，将这些信息通过命令行参数的方式传递给MPI的进程启动器，如mpirun、mpiexec等，由MPI的进程启动器启动运行该VASP计算程序。

VASP计算程序运行完成后，查看计算结果，或使用FTP、SFTP等工具下载结果文件到本地用户终端。

以上是直接运行VASP计算程序的主要流程，实际情况下，用户在高性能计算集群上提交VASP计算任务，需要统一使用作业调度软件提供的接口，用户通常还需要再编写一个作业调度脚本，在脚本中申请计算资源，通过这个脚本提交VASP计算任务，由作业调度软件来处理任务排队、分配资源、发起计算程序。

上面介绍了在传统的高性能计算集群环境中，用户运行VASP计算程序的基本流程，这些流程通常需要在远程字符终端下，通过命令行的方式来实现，对于广大普通用户来说，操作难度大，执行效率低，出错概率大。

传统执行方式的弊端主要表现在：

使用难度非常大。想要顺利提交一个VASP计算任务，用户往往需要非常熟悉很多与其专业背景无关的知识和工具，比如Linux操作系统基本操作、Shell脚本语言、常用的文本编辑和字符处理工具、MPI环境的调用、作业调度软件的使用等等，这些知识或工具的学习曲线非常陡，熟练掌握常常需要花费若干年的时间，这样的使用代价对广大普通用户来说是非常巨大的。

执行效率低。想要顺利提交一个VASP计算任务，需要执行多个流程，并使用一些专业工具，需要在命令行环境执行复杂繁琐的操作，从而导致计算任务的提交费时费力，执行效率低下。

出错概率大。对于大部分普通用户来说，在命令行环境执行复杂繁琐的操作，出现人为操作失误的概率很大，特别是对于操作流程不熟悉的用户，在执行的各个环节均容易遇到问题。

另外，对于高性能计算集群的管理员来说，对普通用户开放命令行终端，也存在安全性的风险，用户的误操作可能会影响系统的稳定运行，黑客也有可能趁虚而入。

在现有技术中，虽然存在一些商业计算软件提供自己的并行计算任务通过图形化提交界面进行指令提交，但都是针对个别软件，没有普适性，并且，还需要专门的客户端软件配合完成，与作业调度软件的结合无法实现或存在不同程度的问题。

针对相关技术中的用户运行VASP计算程序时需要在远程字符终端下通过命令行的方式来实现，操作难度大，执行效率低，出错概率大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中用户运行VASP计算程序时需要在远程字符终端下通过命令行的方式来实现，操作难度大，执行效率低，出错概率大的问题，本发明提出一种VASP计算任务的实现方法和装置，能够使用户无需通过命令行的方式，只通过简单的操作输入计算指令，就能就能实现整个运算过程。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种VASP的计算任务的实现方法，其特征在于，包括：

获取用户输入的计算指令；

对计算指令进行解析，确定计算的类型以及计算指令中包含的计算参数；

将计算参数代入到预先配置的与计算类型对应的计算命令语句中，并执行该计算命令语句。

此外，在执行代入计算参数的语句之前，该实现方法进一步包括：

判断用户输入的计算指令是否合法，并在判断的结果为否的情况下，禁止执行计算命令语句并进行提示；

其中，判断用户输入的计算指令是否合法的条件包括以下至少之一：

计算指令的格式、计算指令中计算参数的范围。