Cpmd的任務(wù)實(shí)現(xiàn)方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域，并且特別地，涉及一種CPMD的任務(wù)實(shí)現(xiàn)方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]CPMD(Car-ParrineI1 Molecular Dynamics)是一款從頭算(ab init1)的量子化學(xué)計(jì)算程序，該程序利用平面波、贗勢方法通過密度泛函理論(Density Funct1nalTheory)來計(jì)算分子的動力學(xué)性質(zhì)。
[0003]在傳統(tǒng)的高性能計(jì)算集群環(huán)境中，用戶要運(yùn)行CPMD計(jì)算程序通常需要使用遠(yuǎn)程字符終端在命令行環(huán)境下執(zhí)行一系列操作，一般有以下幾個(gè)流程:
[0004]準(zhǔn)備好CPMD計(jì)算程序的可執(zhí)行文件、輸入文件、數(shù)據(jù)文件等。這些文件通常需要放置在集群的全局共享存儲中，用戶一般使用FTP、SFTP等工具向集群上傳這些文件，在大多數(shù)情況下，用戶還需要用文本編輯工具對輸入文件等進(jìn)行編輯修改。
[0005]確定運(yùn)行需要計(jì)算的CPMD算例需要的進(jìn)程數(shù)，以及在哪些節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，將這些信息通過命令行參數(shù)的方式傳遞給MPI的進(jìn)程啟動器，如mpirun、mpi exec等。通過MPI的進(jìn)程啟動器啟動運(yùn)行CPMD計(jì)算程序。
[0006]程序運(yùn)行完成后，查看計(jì)算結(jié)果，或使用FTP、SFTP等工具下載結(jié)果文件到用戶本地終端，再通過分析軟件分析結(jié)果。
[0007]以上是直接運(yùn)行CPMD計(jì)算程序的主要流程，實(shí)際情況下，用戶在高性能計(jì)算集群上提交并行計(jì)算任務(wù)，需要統(tǒng)一使用作業(yè)調(diào)度軟件提供的接口，用戶通常還需要再編寫一個(gè)作業(yè)調(diào)度腳本，在腳本中申請計(jì)算資源，通過這個(gè)腳本提交并行計(jì)算任務(wù)，由作業(yè)調(diào)度軟件來處理任務(wù)排隊(duì)、分配資源、發(fā)起并行程序。
[0008]上面介紹了在傳統(tǒng)的高性能計(jì)算集群環(huán)境中，用戶運(yùn)行CPMD計(jì)算程序的基本流程，這些流程通常需要在遠(yuǎn)程字符終端下，通過命令行的方式來實(shí)現(xiàn)。對于非骨灰級的廣大普通用戶來說，操作難度大，執(zhí)行效率低，出錯(cuò)概率大。
[0009]傳統(tǒng)執(zhí)行方式的弊端主要表現(xiàn)在:
[0010]使用難度非常大。想要順利提交一個(gè)CPMD計(jì)算任務(wù)，用戶往往需要非常熟悉很多與其專業(yè)背景無關(guān)的很多知識和工具，比如Linux操作系統(tǒng)基本操作、Shell腳本語言、常用的文本編輯和字符處理工具、MPI環(huán)境的調(diào)用、作業(yè)調(diào)度軟件的使用等等，這些知識或工具的學(xué)習(xí)曲線非常陡，熟練掌握常常需要花費(fèi)若干年的時(shí)間。這樣的使用代價(jià)對廣大普通用戶來說是非常巨大的。
[0011]執(zhí)行效率低。想要順利提交一個(gè)CPMD計(jì)算任務(wù)，需要執(zhí)行多個(gè)流程，需要使用一些專業(yè)工具，需要在命令行環(huán)境執(zhí)行復(fù)雜繁瑣的操作，從而導(dǎo)致并行計(jì)算任務(wù)的提交費(fèi)時(shí)費(fèi)力，執(zhí)行效率低下。
[0012]對于大部分普通用戶來說，在命令行環(huán)境執(zhí)行復(fù)雜繁瑣的操作，出現(xiàn)人為操作失誤的概率很大。特別是對于操作流程不熟悉的用戶，在執(zhí)行的各個(gè)環(huán)節(jié)均容易遇到問題。
[0013]另外，對于高性能計(jì)算集群的管理員來說，對普通用戶開放命令行終端，也存在安全性的風(fēng)險(xiǎn)。用戶的誤操作可能會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，黑客也有可能趁虛而入。
[0014]在現(xiàn)有技術(shù)中，雖然存在一些商業(yè)計(jì)算軟件提供自己的并行計(jì)算任務(wù)通過圖形化提交界面進(jìn)行指令提交，但都是針對個(gè)別軟件，沒有普適性，并且，還需要專門的客戶端軟件配合完成，與作業(yè)調(diào)度軟件的結(jié)合無法實(shí)現(xiàn)或存在不同程度的問題。
[0015]針對相關(guān)技術(shù)中用戶運(yùn)行CPMD計(jì)算程序時(shí)需要在遠(yuǎn)程字符終端下通過命令行的方式來實(shí)現(xiàn)，操作難度大，執(zhí)行效率低，出錯(cuò)概率大的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]針對相關(guān)技術(shù)中用戶運(yùn)行CPMD計(jì)算程序時(shí)需要在遠(yuǎn)程字符終端下通過命令行的方式來實(shí)現(xiàn)，操作難度大，執(zhí)行效率低，出錯(cuò)概率大的問題，本發(fā)明提出一種CPMD的任務(wù)實(shí)現(xiàn)方法和裝置，能夠使用戶無需通過命令行的方式，只通過簡單的操作輸入計(jì)算指令，就能實(shí)現(xiàn)整個(gè)運(yùn)算過程。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種CPMD的任務(wù)實(shí)現(xiàn)方法，該實(shí)現(xiàn)方法包括:
[0019]獲取用戶輸入的計(jì)算指令；
[0020]對計(jì)算指令進(jìn)行解析，確定計(jì)算的類型以及計(jì)算指令中包含的計(jì)算參數(shù)；
[0021]判斷用戶輸入的計(jì)算指令是否合法，在判斷的結(jié)果為否的情況下，禁止執(zhí)行計(jì)算命令語句并進(jìn)行提示；
[0022]將計(jì)算參數(shù)代入到預(yù)先配置的與計(jì)算類型對應(yīng)的計(jì)算命令語句中，并執(zhí)行該計(jì)算命令語句。
[0023]此外，該實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)一步包括:判斷用戶輸入的計(jì)算指令是否合法的條件包括計(jì)算指令的格式和/或計(jì)算指令中計(jì)算參數(shù)的范圍。
[0024]此外，在將計(jì)算參數(shù)代入到預(yù)先配置的與計(jì)算類型對應(yīng)的計(jì)算命令語句中之前，實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)一步包括:
[0025]獲取用戶輸入的資源請求指令，對資源請求指令進(jìn)行解析，得到資源參數(shù)，其中，資源參數(shù)用于表示用戶所請求的資源量；
[0026]將資源參數(shù)代入到預(yù)先配置的計(jì)算資源調(diào)度語句，并執(zhí)行該計(jì)算資源調(diào)度語句。
[0027]此外，在執(zhí)行將資源參數(shù)代入到預(yù)先配置的計(jì)算資源調(diào)度語句之前，實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)一步包括:
[0028]判斷用戶輸入的資源請求指令是否合法，并在判斷結(jié)果為否的情況下，禁止執(zhí)行計(jì)算資源調(diào)度語句并進(jìn)行提示；
[0029]其中，判斷用戶輸入的資源請求指令是否合法的條件包括計(jì)算資源請求指令的格式和/或用戶所請求的資源量。
[0030]其中，計(jì)算資源包括以下至少之一:
[0031]計(jì)算節(jié)點(diǎn)、CPU核數(shù)、計(jì)算時(shí)長、計(jì)算結(jié)果的存儲路徑。
[0032]此外，獲取用戶輸入的計(jì)算指令包括:
[0033]通過預(yù)先提供圖形界面，獲取用戶在圖形界面中的參數(shù)輸入框內(nèi)輸入的計(jì)算參數(shù)、和/或根據(jù)用戶在圖形界面中的路徑輸入框內(nèi)輸入的存儲路徑獲取包含計(jì)算參數(shù)的文件并確定該文件中的輸入?yún)?shù)。
[0034]其中，圖形界面包括web界面。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種CPMD的任務(wù)實(shí)現(xiàn)裝置，該實(shí)現(xiàn)裝置包括:
[0036]第一獲取模塊，用于獲取用戶輸入的計(jì)算指令；
[0037]解析模塊，用于對計(jì)算指令進(jìn)行解析，確定計(jì)算的類型以及計(jì)算指令中包含的計(jì)算參數(shù)；
[0038]判斷模塊，判斷用戶輸入的計(jì)算指令是否合法，在判斷的結(jié)果為否的情況下，禁止執(zhí)行計(jì)算命令語句并進(jìn)行提示；
[0039]第一執(zhí)行模塊，用于將計(jì)算參數(shù)代入到預(yù)先配置的與計(jì)算類;型對應(yīng)的計(jì)算命令語句中，并執(zhí)行該計(jì)算命令語句。
[0040]此外，該實(shí)現(xiàn)裝置進(jìn)一步包括，判斷用戶輸入的計(jì)算指令是否合法的條件包括計(jì)算指令的格式和/或計(jì)算指令中計(jì)算參數(shù)的范圍。
[0041]此外，該實(shí)現(xiàn)裝置進(jìn)一步包括:
[0042]第二獲取模塊，用于將計(jì)算參數(shù)代入到預(yù)先配置的與計(jì)算類型對應(yīng)的計(jì)算命令語句中之前，獲取用戶輸入的資源請求指令，對資源請求指令進(jìn)行解析，得到資源參數(shù)，其中，資源參數(shù)用于表示用戶所請求的資源量；
[0043]第二執(zhí)行模塊，用于將資源參數(shù)代入到預(yù)先配置的計(jì)算資源調(diào)度語句，并執(zhí)行該計(jì)算資源調(diào)度語句。
[0044]本發(fā)明通過從用戶輸入的計(jì)算指令中解析得到的計(jì)算參數(shù)和計(jì)算類型，并將計(jì)算參數(shù)代入到預(yù)先配置好的與該計(jì)算類型相對應(yīng)的計(jì)算命令語句，并執(zhí)行該計(jì)算命令語句，能夠使用戶只需輸入簡單的計(jì)算指令，無需進(jìn)行復(fù)雜的命令行操作，就能完成計(jì)算，降低了用戶使用CPMD計(jì)算程序的難度，提高了執(zhí)行效率，降低了出錯(cuò)概率。
【附圖說明】
[0045]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0046]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CPMD的計(jì)算任務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法流程圖；
[0047]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CPMD的計(jì)算任務(wù)的實(shí)現(xiàn)裝置框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種CPMD的計(jì)算任務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法。
[0050]如圖1所示，該實(shí)現(xiàn)方法包括:
[0051 ]步驟SlOl，獲取用戶輸入的計(jì)算指令；
[0052]步驟S103，對計(jì)算指令進(jìn)行解析，確定計(jì)算的類型以及計(jì)算指令中包含的計(jì)算參數(shù)；
[0053]步驟S105，判斷用戶輸入的計(jì)算指令是否合法，在判斷的結(jié)果為否的情況下，禁止執(zhí)行計(jì)算命令語句并進(jìn)行提示；
[0054]步驟S107，將計(jì)算參數(shù)代入到預(yù)先配置的與計(jì)算類型對應(yīng)的計(jì)算命令語句中，并執(zhí)行該計(jì)算命令語句。
[0055]此外，該實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)一步包括:
[0056]判斷用戶輸入的計(jì)算指令是否合法的條件包括計(jì)算指令的格式和/或計(jì)算指令中計(jì)算參數(shù)的范圍。
[0057]此外，在執(zhí)行代入計(jì)算參數(shù)的語句之前，該實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)一步包括:
[0058]獲取用戶輸入的資源請求指令，對資源請求指令進(jìn)行解析，得到資源參數(shù)，其中，資源參數(shù)用于表示用戶所請求的資源量；
[0059]將資源參數(shù)代入到預(yù)先配置的計(jì)算資源調(diào)度語句，并執(zhí)行該計(jì)算資源調(diào)度語句。
[0060]此外，在執(zhí)行計(jì)算資源調(diào)度語句之前，該實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)一步包括:
[0061]判斷用戶輸入的資源請求指令是否合法，并在判斷結(jié)果為否的情況下，禁止執(zhí)行計(jì)算資源調(diào)度語句并進(jìn)行提示；
[0062]其中，判斷用戶輸入的資源請求指