FLASH

简介

FLASH是一款开源的适用于等离子物理和天体物理的磁流体动力学（MHD）模拟软件，它是由罗切斯特大学物理与天文学系Flash计算科学中心开发。其包含流体动力学（Unsplit PPM, WENO, PCM, GP; Split PPM; 2T+Radiation）、磁流体动力学（Unsplit Staggered Mesh; Split 8 wave）、扩展磁动力学（Magnetic Resistivity, Hall, Biermann Battery）、状态方程（理想气体, Degenerate电离等离子体）、辐射输运（Multigroup Flux-limited Diffusion）等物理求解器

Flash软件依赖项

  • 支持Fortran 90的编译器

  • MPICH

  • HDF5串行版本

  • PnetCDF

  • Chombo

  • HYPRE

  • ...

pi2.0上自定义编译FLASH

  • 软件下载。FLASH软件下载需要在官网（https://flash.rochester.edu/site/flashcode）填写申请，获批后才能下载。

  • 申请计算节点并加载模块。（本示例使用的依赖项包括：平台已编译的mpich和hdf5、需自编译的PnetCDF）

srun -p small -n 4 --pty /bin/bash
module load mpich/3.4.2-gcc-9.2.0 hdf5/1.10.6-gcc-9.2.0

  • 编译并安装PnetCDF。Flash输出文件使用并行的NetCDF格式，因此需额外编译

git clone https://github.com/Parallel-NetCDF/PnetCDF.git
cd PnetCDF
autoreconf -i
./configure --prefix=(path_to_installation_pnetcdf) ## 用户可以自行指定pnetcdf的安装路径，此处使用(path_to_installation_pnetcdf)替代
make -j
make install

  • 配置Flash。本文档以配置Flash，生成2D Sedov爆炸问题源代码为例

tar -xvf FLASHX.Y.tar ## 解压下载的Flash软件
cd FLASHX.Y
./setup Sedov -auto ## 使用setup脚本配置Flash

  • 修改编译文件。配置完成后源目录下将生成object文件夹，其中包含配置Flash求解2D Sedov爆炸问题所需的流体动力学求解器、状态方程、网格单元等模块。但其中的编译文件Makefile.h为默认值，需将其中的MPI_PATH、HDF5_PATH和NCMPI_PATH变量进行修改（为便于展示，本示例只使用mpich、hdf5和pnetcdf三个依赖项）。

cd object
vi Makefile.h ## 手动修改文件中的MPI_PATH、HDF5_PATH和NCMPI_PATH变量，如NCMPI_PATH=(path_to_installation_pnetcdf)，MPI_PATH和HDF5_PATH的路径可以使用env命令查看
make -j

# runtime parameters
basenm  = "sedov_"
lrefine_max = 5
refine_var_1 = "dens"
refine_var_2 = "pres"
restart = .false.
checkpointFileIntervalTime = 0.01
nend = 10000
tmax = 0.05
gamma = 1.4
xl_boundary_type = "outflow"
xr_boundary_type = "outflow"
yl_boundary_type = "outflow"
yr_boundary_type = "outflow"
plot_var_1 = "dens"
plot_var_2 = "temp"
plot_var_3 = "pres"
sim_profFileName = "/dev/null"

  • 编写脚本。在此目录下编写以下flash.slurm脚本，其中(path_to_installation_flash)为flash安装路径，

#!/bin/bash
#SBATCH --job-name=test
#SBATCH --partition=cpu
#SBATCH -N 1
#SBATCH --ntasks-per-node=40
#SBATCH --time=1-00:00:00
#SBATCH --output=%j.out
#SBATCH --error=%j.err

module purge
module load mpich/3.4.2-gcc-9.2.0 hdf5/1.10.6-gcc-9.2.0

ulimit -s unlimited
ulimit -l unlimited

mpirun -np $SLURM_NTASKS (path_to_installation_flash)/object/flash4 -par_file flash.par

  • 使用 sbatch 提交作业：

sbatch flash.slurm

  • 编译结束后在当前目录下生成如下文件：

./
├── amr_runtime_parameters.dump
├── flash.par
├── flash.slurm
├── LargestSummary.out
├── sedov.dat
├── sedov_forced_hdf5_plt_cnt_0000
├── sedov_hdf5_chk_0000
├── sedov_hdf5_chk_0001
├── sedov_hdf5_chk_0002
├── sedov_hdf5_chk_0003
├── sedov_hdf5_chk_0004
├── sedov_hdf5_chk_0005
├── sedov_hdf5_plt_cnt_0000
└── sedov.log
最后更新: 2024 年 11 月 22 日