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成功移植CESM模式(介绍)——Porting CESM via user defined machine files

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发表于 2013-7-10 17:39:15 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 andrewsoong 于 2014-6-12 11:22 编辑

    最近看到家园里面不少的同学在询问如何转CESM的问题,想着写一个简单的介绍如何移植的东西。    今个儿终于得空,写一下。本例子以CESM1.0.3为例,最新的为CESM1.2.1改进的部分已在前面的帖子介绍过了,在此不多说。其实有两种移植方法,在此只介绍一种一劳永逸的方法。另一种方法请其他同学补充。另外需要声明的是,这只是本人在移植的时候的一点经验,文中所述肯定不如CESM用户说明全面!!!所以出了问题,请先查看用户手册相关内容。一切以用户说明为准。CESM讨论QQ群:NCAR/CESM&NCAR/CLM&NCAR/CAM:245364236
    1,netcdf-3.6.3,intel-fortran,impi安装好,不再赘述。在移植之前,用户需要下载一些inputdata,可参考NCAR/CESM官网http://www2.cesm.ucar.edu/。推荐使用svn下载。注意,此处netcdf需要使用intel fortran编译的,也就是说与自己的使用的编译器相对应。PS:大型机Linux系统为Cent OS 6.3。
2,开始
2.1 查看模式支持的系统
   > cd ccsm4/scripts
    > ./create_newcase–l
可列出模式支持的系统信息。这里使用 generic_linux_intel 的设置进行参考创建新的可支持的机器 new_intel ,即generic_linux_intel是原有的可支持系统,new_intel为新的目标机器。

2.2  编辑config_machines.xml文件
   > cd ccsm4/scripts/ccsm_utils/Machines/
    > vi config_machines.xml

将generic_linux_intel中的一段复制一次,然后修改如下:
<machine MACH=“ new_intel ”
         DESC=“ new_intel, os is Linux, 8 pes/node,batch system is PBS”
         EXEROOT=“ /你的目录/cesm1_0_3/mycases/case_run/$CASE/ ”
         OBJROOT=“$EXEROOT”
        INCROOT=“$EXEROOT/lib/include”
         DIN_LOC_ROOT_CSMDATA=“/inputdata目录/data_of_model/CESM_input_part/ ”
         DIN_LOC_ROOT_CLMQIAN=“ /大气强迫目录/atm_forcing.datm7.Qian.T62.c080727”
        DOUT_S_ROOT=" /你的目录/cesm1_0_3/mycases/archive/$CASE/ "
         DOUT_L_HTAR="TRUE"
        DOUT_L_MSROOT="UNSET"
         CCSM_BASELINE="UNSET"
         CCSM_CPRNC="UNSET"
         OS=" Linux "
         BATCHQUERY="qstat"
         BATCHSUBMIT="qsub" 注:提交作业的命令
         GMAKE_J="1"
        MAX_TASKS_PER_NODE="8"
         MPISERIAL_SUPPORT="FALSE"/>
2.3 创建env_machopts文件,并修改权限
   > cd ccsm4/scripts/ccsm_utils/Machines/
    > cp env_machopts.generic_linux_intel env_machopts. new_intel
    > chmod u+x env_machopts.new_intel
    > vi env_machopts.new_intel

    修改其中的参数,以适应new_intel机器:
       setenv INTEL_PATH  对应自己的机器修改/intel/Compiler/11.1/073/bin/intel64
       setenv MPICH_PATH对应自己的机器修改/intel/impi/4.0.0.028/bin64
       setenv INC_MPI对应自己的机器修改/intel/impi/4.0.0.028/include64
       setenv LIB_MPI 对应自己的机器修改/intel/impi/4.0.0.028/lib64
       setenv LD_LIBRARY_PATH 对应自己的机器修改/intel/Compiler/11.1/073/lib/intel64
       setenv NETCDF_PATH对应自己的机器修改/netcdf   

如果不知道自己的机器这些文件的目录,可使用which来查找,例如:

  PGI可以用    which pgf90 查找
  netcdf用      which ncdump查找
  mpi用          which mpif90 查找
  intel用          which ifort查找  
2.4 创建Macros文件,并修改其权限
     > cd ccsm4/scripts/ccsm_utils/Machines/
     > cp Macros.generic_linux_pgi  Macros.new_intel
     > chmod u+x Macros.new_intel
2.5 创建mkbatch文件,并修改其权限
    >cd ccsm4/scripts/ccsm_utils/Machines/
    > cpmkbatch.generic_linux_intel  mkbatch.new_intel
    > chmod u+x mkbatch.new_intel
    > vi mkbatch.new_intel

   修改其中的参数,以适应new_intel机器:
    set mach=new_intel
/对应自己的机器修改/intel/impi/4.0.0.028/bin64/mpirun -np${maxtasks}./ccsm.exe >&! ccsm.log.\$LID

2.6 测试

    > cd ccsm4/scripts
    > create_newcase -case test \
                -res f19_g16 \
                 -compset X \
                 -mach new_intel
注1:其中res部分是分辨率的一些信息,用户可根据自己的需要选择合适的分辨率等等,可参考用户文档附录部分。
注2:其中compset部分的X可以根据自己的需要改成其他的,具体请参考CESM使用说明书的附录部分。
产生如下结果,则表示这一步成功了:
--------------------------------------------------------------------------------                            CESM1.0 README
For both a quick start as well as a detailed summary of creating and running a CESM model case, see the CESM1.0 User's Guide athttp://www.cesm.ucar.edu/models/cesm1.0
IMPORTANT INFORMATION ABOUT SCIENTIFIC VALIDATION
   CESM1.0 has the flexibility to configure cases with many different    combinations of component models, grids, and model settings, but this    version of CESM has only been validated scientifically for the following    fully active configurations:
      1.9x2.5_gx1v6   B_1850_CN      1.9x2.5_gx1v6   B_1850_RAMPCO2_CN      1.9x2.5_gx1v6   B_1850-2000_CN
      1.9x2.5_gx1v6   B_1850_CAM5_CN      0.9x1.25_gx1v6  B_1850_CAM5_CN      0.9x1.25_gx1v6  B_1850-2000_CAM5_CN
      0.9x1.25_gx1v6  B_1850_CN      0.9x1.25_gx1v6  B_1850_RAMPCO2_CN      0.9x1.25_gx1v6  B_1850-2000_CN
      0.9x1.25_gx1v6  B_1850_BGC-BPRP      0.9x1.25_gx1v6  B_1850_BGC-BDRD      0.9x1.25_gx1v6  B_1850-2000_BGC-BPRP      0.9x1.25_gx1v6  B_1850-2000_BGC-BDRD
      0.9x1.25_gx1v6  B_1850_CN_CHEM       0.9x1.25_gx1v6  B_1850-2000_CN_CHEM
      1.9x2.5_gx1v6   B_1850_WACCM_CN      1.9x2.5_gx1v6   B_1850-2005_WACCM_CN      1.9x2.5_gx1v6   B_1955-2005_WACCM_CN      1.9x2.5_gx1v6   B_RCP2.6_WACCM_CN      1.9x2.5_gx1v6   B_RCP4.5_WACCM_CN      1.9x2.5_gx1v6   B_RCP8.5_WACCM_CN        T31_gx3v7       B_1850_CN      T31_gx3v7       B_1850-2000_CN
   If the user is interested in running a "stand-alone" component configuration,    the following model configurations have been validated scientifically and    have associated diagnostic output as part of the release:
      1.9x2.5_1.9x2.5    F_2000_WACCM      1.9x2.5_1.9x2.5    F_AMIP_CAM5      0.9x1.25_0.9x1.25  F_AMIP_CAM5      1.9x2.5_1.9x2.5    F_AMIP_CN      0.9x1.25_0.9x1.25  F_AMIP_CN
      0.9x1.25_gx1v6     I_2000      0.9x1.25_gx1v6     I_2000_CN
      T62_gx1v6          C_NORMAL_YEAR
   For more information regarding alternative component configurations,    please refer to the individual component web pages at   http://www.cesm.ucar.edu/models/cesm1.0
--------------------------------------------------------------------------------***********************************************************Component set     : X_PRESENT_DAY (X)Desc              : All dead model ***********************************************************
Creating /你的目录/cesm1_0_3/scripts/test  Locking file /你的目录/cesm1_0_3/scripts/test/env_case.xml Successfully created the case for new_intel

然后:  
    > cd test
    > configure -case
注意:在configure之前,请在env开头的文件中配置好你所要使用的cpu数量等等信息,
一旦configure,就锁定,不能修改了。
产生如下提示信息则表示成功:
Generating resolved namelist, prestage, and build scriptsSuccessfully generated resolved namelist, prestage, and build scriptsLocking file env_conf.xmlGenerating clean_build script Generating submit script Generating build script Generating run script Locking file env_mach_pes.xmlSuccessfully configured the case for new_intelIf an old build exists for this case, you might want to    run the *.clean_build script before building

然后
    > ./test.new_intel.build

会产生以下信息:
-------------------------------------------------------------------------
CCSM BUILDNML SCRIPT STARTING
- To prestage restarts, untar a restart.tar file into /你的目录/cesm1_0_3/mycases/case_run/test//run
- Create modelio namelist input files
CCSM BUILDNML SCRIPT HAS FINISHED SUCCESSFULLY
-------------------------------------------------------------------------
CCSM PRESTAGE SCRIPT STARTING
- CCSM input data directory, DIN_LOC_ROOT_CSMDATA, is /inputdata路径/CESM_input_part/
- Case input data directory, DIN_LOC_ROOT, is /inputdata路径/CESM_input_part/
- Checking the existence of input datasets in DIN_LOC_ROOT
CCSM PRESTAGE SCRIPT HAS FINISHED SUCCESSFULLY
-------------------------------------------------------------------------
CCSM BUILDEXE SCRIPT STARTING
- Build Libraries: mct pio csm_share
Wed Jul 10 17:23:23 CST 2013 /你的目录/cesm1_0_3/mycases/case_run/test//mct/mct.bldlog.130710-172322
Wed Jul 10 17:23:57 CST 2013 /你的目录/cesm1_0_3/mycases/case_run/test//pio/pio.bldlog.130710-172322
Wed Jul 10 17:24:36 CST 2013 /你的目录/cesm1_0_3/mycases/case_run/test//csm_share/csm_share.bldlog.130710-172322
Wed Jul 10 17:25:23 CST 2013 /你的目录/cesm1_0_3/mycases/case_run/test//run/cpl.bldlog.130710-172322
Wed Jul 10 17:25:23 CST 2013 /你的目录/cesm1_0_3/mycases/case_run/test//run/atm.bldlog.130710-172322
Wed Jul 10 17:25:24 CST 2013 /你的目录/cesm1_0_3/mycases/case_run/test//run/lnd.bldlog.130710-172322
Wed Jul 10 17:25:25 CST 2013 /你的目录/cesm1_0_3/mycases/case_run/test//run/ice.bldlog.130710-172322
Wed Jul 10 17:25:25 CST 2013 /你的目录/cesm1_0_3/mycases/case_run/test//run/ocn.bldlog.130710-172322
Wed Jul 10 17:25:26 CST 2013 /你的目录/cesm1_0_3/mycases/case_run/test//run/glc.bldlog.130710-172322
Wed Jul 10 17:25:26 CST 2013 /你的目录/cesm1_0_3/mycases/case_run/test//run/ccsm.bldlog.130710-172322
- Locking file env_build.xml
- Locking file Macros.new_intel
CCSM BUILDEXE SCRIPT HAS FINISHED SUCCESSFULLY
此处已提示你Build成功!!!!
  > ./test_new_intel.submit
此步就是提交作业,开始运行了。
至于最新版本的CESM1.2.0的移植也是大同小异。
到此为止已介绍完毕。大家可根据自己机器的实际情况予以修改!
其中有不足之处请各位给予建议改正,不胜感激。谢谢!欢迎提出宝贵建议!欢迎交流!


2013.7.10
Andrew Soong

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发表于 2013-7-10 17:47:08 | 显示全部楼层
楼主帖子非常适合初学者,谢谢分享。
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 楼主| 发表于 2013-7-10 17:47:49 | 显示全部楼层
多谢支持!
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新浪微博达人勋

发表于 2013-7-10 19:44:41 | 显示全部楼层
大神终于发威了。。。还是希望大神有时间能针对某个个例,来给个介绍,这样也是极好的。
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新浪微博达人勋

 楼主| 发表于 2013-7-10 19:57:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 andrewsoong 于 2013-7-10 22:32 编辑

呵呵呵,不敢当。此贴权当是抛砖引玉了~~~终于把大神请来了一个了~~~
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新浪微博达人勋

发表于 2013-7-11 08:31:21 | 显示全部楼层
的确是原创。用Intel的impi作并行包,连NCAR的用户手册都没提过,跟楼主学了一招。

impi和用其他的并行包比,效率怎样?有谁作过测试么?

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参与人数 1金钱 +10 收起 理由
letsdo8 + 10

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 楼主| 发表于 2013-7-11 09:53:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 andrewsoong 于 2013-7-11 09:58 编辑
bjj948 发表于 2013-7-11 08:31
的确是原创。用Intel的impi作并行包,连NCAR的用户手册都没提过,跟楼主学了一招。

impi和用其他的并行包 ...

哈哈哈,其实应该提一下NCAR的用户手册的,毕竟都是先看的那个手册学习的。
这个我还真没对impi和其他并行包效率做过比较。期待有人解答~~~

@loftydongshi@天道酬勤 你们做过比较么?
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新浪微博达人勋

 楼主| 发表于 2013-7-11 16:23:29 | 显示全部楼层
@天目神眉@言深深@mofangbao@zsmnantong有没有大神将CLM4.5从CESM里面摘出来?类似CLM3.5的offline那样~~~
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新浪微博达人勋

发表于 2013-7-21 19:12:45 | 显示全部楼层
楼主的精神很赞啊,我没有这么做过哦,希望以后能有机会多向楼主讨教吧
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新浪微博达人勋

 楼主| 发表于 2013-7-24 18:40:00 | 显示全部楼层
天目神眉 发表于 2013-7-21 19:12
楼主的精神很赞啊,我没有这么做过哦,希望以后能有机会多向楼主讨教吧

互相学习~~~
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