The General Utility Lattice Program(GULP)使用简单介绍  Part 1

一、简介

       GULP是Gale的工作小组在上世纪九十年代推出的计算软件，基于力场原理，它可以对0D-3D的材料进行各种类型的模拟。GULP中包含多种力场，包括离子材料的壳模型、有机系统的分子力学、金属的嵌入原子模型和碳氢化合物的反应REBO势等。

       最初的GULP代码是为了便于对能量表面和经验数据的原子间势进行拟合，现在已经拓展成为了一个通用代码，可以用于凝聚相问题的建模等。从3.4版本开始，程序迁移到Fortran 90（初代码由Fortran77编写），从4.0版本开始添加了ReaxxFF力场等几个重要添加，4.2版本中增加了基于Allen-Feldman方法的热导率计算等，然后5.0版本中主要的变化是二阶导数和分布式内存的并行，后续版本中也增加了新的内容。

       关于GULP的具体介绍可以通过科廷大学的‘Science and Engineering’板块查看（http://gulp.curtin.edu.au/gulp/），‘Home’是对GULP的基本介绍，‘Help’中给出了一些常见的问题、运行实例以及手册的pdf版本和online版本，目前手册的最新版本为5.2（软件最新版本为6.0）。

       GULP手册的pdf版本内容更加系统，整体性较强，而online主要是对其中所使用到的关键词和选项的说明，在上手GULP时两者结合更好一些。

另外在GULP的manual中第一章节中也可以看到GULP的基本介绍以及对各个版本中增加内容的说明。

二、下载、编译和运行

       （1）GULP的下载

在下载GULP前需要使用教育邮箱进行注册，注册过程中需要进行邮箱验证，注册完登录后才能进行下载。

选择‘Download’后，输入已经注册号的教育邮箱地址，系统会给此地址发送下载邮件，在邮件中提供了下载链接，点击后会直接跳转至GULP的下载页面。在下载页面中可以根据需要选择版本，最新的版本为6.0。

 

       （2）GULP的编译

1.直接编译。

       解压下载好的GULP包，进入到Src目录下，终端中输入‘./mkgulp’直接进行编译，编译完成后会生产可执行文件‘gulp’。

2.并行编译

       根据官网以及手册中（P168,chapter3.4.2）给出的说明，并行编译需要保证系统中已经安装了Scalapack、Blacs和pblas，并且要在Src文件夹下的mkgulp文件中指定三者库的位置。如果是Macs，建议使用Macports来安装Scalapack，然后这可以提供所需的其他库。（我所使用的为Ubuntu虚拟机，安装三个库以及修改mkgulp文件后，使用‘./mkgulp -m’进行并行编译，完成后生成可执行文件‘gulp’）

       其他的编译方式及说明也可以在在手册的3.4.2节查看到。

       （3）GULP的运行

        在进行计算时将生成的gulp和所要运行的文件（.gin）放在同一文件夹下，终端输入‘gulp < inputfile_name’即可运行，运行过程及结果显示在终端中；如果不想要将这些内容显示在终端，而是输出到某个文件中，运行时输入命令为‘gulp < inputfile_name > outputfile_name’就可以将其输出到指定名称的文件中。

        并行运行时，输入的命令为‘mpirun –np N gulp inputfile_name’N为运行时使用的核数，当然也可以为某次运行指定输出文件。

 

 

参考内容：

[1]. http://gulp.curtin.edu.au/gulp/

[2]. GULP - a computer program for the symmetry adapted simulation of solids, J.D. Gale, JCS Faraday Trans., 93, 629 (1997)