适用系统

Ubuntu 22.04 LTS（Ubuntu 24.04 可参考，需按 GCC 版本排错）

目标版本

VASP 5.4.4；可选 VTST code 179 与 VASPKIT 1.5.x

编译路线

GNU + OpenMPI + OpenBLAS + ScaLAPACK + FFTW(MPI)

交付程序

vasp_std / vasp_gam / vasp_ncl；可选 vasp_VTST

文章定位

可复现教程 + 工程化环境管理与故障排查

授权与合规说明

VASP 是商业授权软件。本文只讲安装方法，不转发 VASP 源码与赝势文件。

组件

是否参与 VASP 编译

作用与交付方式

VASP

是

真正执行第一性原理计算，由合法源码编译得到 vasp_std / vasp_gam / vasp_ncl

VTST code

是

向 VASP 源码加入 NEB、dimer、优化器等扩展，需要复制源码并重新编译

vtstscripts

否

NEB 路径生成与分析脚本，加入 PATH 即可

VASPKIT

否

读取或生成 POSCAR、POTCAR、KPOINTS、DOS/能带等文件，通常直接使用二进制包

赝势库

否

为每个计算目录生成 POTCAR，也可供 VASPKIT 调用

为什么不直接 apt install 一切

apt 安装并非不能使用，但系统库的版本、编译器和 MPI 实现未必与本文一致。为了让路径可控、便于复现和后续维护，本文把 OpenMPI、OpenBLAS、ScaLAPACK 与 FFTW 独立安装到 /opt/GNU。

/opt/software/ # 源码包与二进制安装包/opt/GNU/openmpi/4.1.4/ # GNU 版 OpenMPI/opt/GNU/openblas/ # 单线程 OpenBLAS/opt/GNU/scalapack/2.1.0/ # ScaLAPACK/opt/GNU/fftw/3.3.11/ # FFTW，启用 MPI/opt/GNU/vasp/5.4.4/ # VASP 原版最终目录/opt/GNU/vasp/5.4.4-vtst/ # 可选：VASP + VTST/opt/vtst/vtstcode-179/ # VTST 编译补丁/opt/vtst/vtstscripts/ # VTST 辅助脚本/opt/vasp/potentials/ # 合法赝势库/opt/vaspkit/ # VASPKIT/opt/modulefiles/gnu/ # GNU/VASP modulefile/opt/modulefiles/vaspkit/ # VASPKIT modulefile

openmpi-4.1.4.tar.gzOpenBLAS-0.3.32.tar.gzscalapack-2.1.0.tgzfftw-3.3.11.tar.gzvasp.5.4.4.tar.gz # 由合法授权用户准备vtstcode-179.tgz # 可选vtstscripts.tgz # 可选potpaw_PBE.64.tgz # 可选，由合法授权用户准备vaspkit.1.5.1.linux.x64.tar.gz # 可选，按实际版本替换

sudo mkdir -p /opt/software /opt/GNU/vasp /opt/vtst /opt/vasp/potentials /opt/vaspkit /opt/modulefiles/gnu /opt/modulefiles/vaspkitls -lh /opt/software

目录规划不是形式工作

独立目录可以避免把系统库和自编译库混在一起，也便于同时保留原版 VASP、VTST 版 VASP 和其他编译器版本。后续升级或回滚时，只需要切换 modulefile。

sudo apt updatesudo apt install -y build-essential gcc g++ gfortran make cmake m4 perl wget curl tar gzip bzip2 xz-utils patch python3 python3-pip python3-numpy python3-scipy python3-matplotlib environment-modulessource /etc/profile.d/modules.shgcc --versiong++ --versiongfortran --versionmodule --version

cd /opt/softwaretar -xzf openmpi-4.1.4.tar.gzcd openmpi-4.1.4CC=gcc CXX=g++ FC=gfortran ./configure --prefix=/opt/GNU/openmpi/4.1.4make -j"$(nproc)"sudo make install

/opt/GNU/openmpi/4.1.4/bin/mpicc --version/opt/GNU/openmpi/4.1.4/bin/mpif90 --version/opt/GNU/openmpi/4.1.4/bin/mpirun --version/opt/GNU/openmpi/4.1.4/bin/mpicc --show/opt/GNU/openmpi/4.1.4/bin/mpif90 --show

必须确认

mpicc --show 应指向 gcc，mpif90 --show 应指向 gfortran。若 wrapper 后端不是这套 GNU 编译器，后续依赖库即使能编译，也可能在 VASP 链接或运行时出现 ABI 混用。

cd /opt/softwaretar -xzf OpenBLAS-0.3.32.tar.gzcd OpenBLAS-0.3.32make -j"$(nproc)" USE_THREAD=0sudo make PREFIX=/opt/GNU/openblas USE_THREAD=0 installls -lh /opt/GNU/openblas/libls -lh /opt/GNU/openblas/include

不要分两次执行不同参数的 make

如果先 make USE_THREAD=0，随后又执行没有 USE_THREAD=0 的 make -j，可能重新按默认选项构建。为了保证设置一致，应把 USE_THREAD=0 写在实际并行编译命令中。

cd /opt/softwaretar -xzf scalapack-2.1.0.tgzcd scalapack-2.1.0cp SLmake.inc.example SLmake.incvim SLmake.inc

FC = /opt/GNU/openmpi/4.1.4/bin/mpif90 -fallow-argument-mismatchCC = /opt/GNU/openmpi/4.1.4/bin/mpiccBLASLIB = /opt/GNU/openblas/lib/libopenblas.aLAPACKLIB = /opt/GNU/openblas/lib/libopenblas.a

makels -lh libscalapack.asudo mkdir -p /opt/GNU/scalapack/2.1.0/libsudo cp libscalapack.a /opt/GNU/scalapack/2.1.0/lib/ls -lh /opt/GNU/scalapack/2.1.0/lib/libscalapack.a

为什么推荐普通 make

旧版 ScaLAPACK 的依赖顺序和生成规则不一定适合激进并行编译。依赖库通常只需编译一次，优先保证结果稳定，比节省几分钟更重要。

cd /opt/softwaretar -xzf fftw-3.3.11.tar.gzcd fftw-3.3.11CC=/opt/GNU/openmpi/4.1.4/bin/mpicc ./configure --prefix=/opt/GNU/fftw/3.3.11 --enable-mpimake -j"$(nproc)"sudo make install

ls -lh /opt/GNU/fftw/3.3.11/libls -lh /opt/GNU/fftw/3.3.11/includels /opt/GNU/fftw/3.3.11/lib | grep fftw3_mpi

sudo tee /opt/modulefiles/gnu/vasp-env >/dev/null <<'EOF'#%Module1.0proc ModulesHelp { } {puts stderr "GNU environment for VASP: GCC, OpenMPI, OpenBLAS, ScaLAPACK, FFTW(MPI)"}module-whatis "GNU VASP build/runtime environment"setenv GNU_ROOT /opt/GNUsetenv MPI_HOME /opt/GNU/openmpi/4.1.4prepend-path PATH /opt/GNU/openmpi/4.1.4/binprepend-path LD_LIBRARY_PATH /opt/GNU/openmpi/4.1.4/libprepend-path LIBRARY_PATH /opt/GNU/openmpi/4.1.4/libprepend-path MANPATH /opt/GNU/openmpi/4.1.4/share/mansetenv OPENBLAS_ROOT /opt/GNU/openblasprepend-path LD_LIBRARY_PATH /opt/GNU/openblas/libprepend-path LIBRARY_PATH /opt/GNU/openblas/libprepend-path CPATH /opt/GNU/openblas/includesetenv SCALAPACK_ROOT /opt/GNU/scalapack/2.1.0prepend-path LD_LIBRARY_PATH /opt/GNU/scalapack/2.1.0/libprepend-path LIBRARY_PATH /opt/GNU/scalapack/2.1.0/libsetenv FFTW_ROOT /opt/GNU/fftw/3.3.11prepend-path LD_LIBRARY_PATH /opt/GNU/fftw/3.3.11/libprepend-path LIBRARY_PATH /opt/GNU/fftw/3.3.11/libprepend-path CPATH /opt/GNU/fftw/3.3.11/includesetenv OMP_NUM_THREADS 1EOF

source /etc/profile.d/modules.shmodule purgemodule use /opt/modulefilesmodule load gnu/vasp-envwhich mpiccwhich mpif90mpif90 --showecho "$MPI_HOME"echo "$OPENBLAS_ROOT"echo "$SCALAPACK_ROOT"echo "$FFTW_ROOT"

检查项

期望结果

which mpicc / mpif90

/opt/GNU/openmpi/4.1.4/bin 下的 wrapper

mpif90 --show

底层为 gfortran，且没有其他 MPI 路径混入

OPENBLAS_ROOT

/opt/GNU/openblas

SCALAPACK_ROOT

/opt/GNU/scalapack/2.1.0

cd /opt/softwaretar -xzf vasp.5.4.4.tar.gzfind /opt/software -maxdepth 4 -type f -name makefilefind /opt/software -maxdepth 4 -type d -name arch

cd /opt/software/vasp.5.4.4ls# 期望看到：arch src makefile ...

cd /opt/software/vasp.5.4.4cp arch/makefile.include.linux_gnu makefile.includecp makefile.include makefile.include.originalvim makefile.include

OPENMPI_ROOT = /opt/GNU/openmpi/4.1.4OPENBLAS_ROOT = /opt/GNU/openblasSCALAPACK_ROOT = /opt/GNU/scalapack/2.1.0FFTW_ROOT = /opt/GNU/fftw/3.3.11CPP_OPTIONS = -DHOST="LinuxGNU" \-DMPI -DMPI_BLOCK=8000 -Duse_collective \-DscaLAPACK -DCACHE_SIZE=4000 \-Davoidalloc -Dtbdyn -Dfock_dblbuf \-DLAPACK36CPP = gcc -E -P -C -w $(CPP_OPTIONS) $*$(FUFFIX) > $*$(SUFFIX)FC = $(OPENMPI_ROOT)/bin/mpif90FCL = $(OPENMPI_ROOT)/bin/mpif90FREE = -ffree-form -ffree-line-length-noneFFLAGS = -w -ffpe-summary=none -fallow-argument-mismatchOFLAG = -O2OFLAG_IN = $(OFLAG)DEBUG = -O0

CPP_LIB = $(CPP)FC_LIB = $(FC)CC_LIB = gccCFLAGS_LIB = -OFFLAGS_LIB = -O1FREE_LIB = $(FREE)OBJECTS_LIB = linpack_double.o getshmem.oCXX_PARS = g++LIBS += parserINCS = -I$(FFTW_ROOT)/include

BLAS = $(OPENBLAS_ROOT)/lib/libopenblas.aLAPACK =SCALAPACK = $(SCALAPACK_ROOT)/lib/libscalapack.aFFTW_LIB = -L$(FFTW_ROOT)/lib -lfftw3_mpi -lfftw3LLIBS = -Lparser -lparser -lstdc++LLIBS += $(SCALAPACK) $(LAPACK) $(BLAS)LLIBS += $(FFTW_LIB)LLIBS += -lm -ldl -lpthreadOBJECTS = fftmpiw.o fftmpi_map.o fftw3d.o fft3dlib.oOBJECTS_O1 += fftw3d.o fftmpiw.o fftmpi.oOBJECTS_O2 += fft3dlib.o

这份配置刻意不使用什么

不使用 -lscalapack-openmpi，不从 /usr/include 查找 FFTW，也不链接 apt 安装的 OpenBLAS。所有核心路径都指向 /opt/GNU，目的是让编译环境可追踪、可复现。

module purgemodule use /opt/modulefilesmodule load gnu/vasp-envcd /opt/software/vasp.5.4.4unset MAKEFLAGSmake veryclean 2>/dev/null || truerm -rf build/std build/gam build/ncl build/lib build/parserrm -f bin/vasp_std bin/vasp_gam bin/vasp_ncl

make std -j1 2>&1 | tee build_std.logmake gam -j1 2>&1 | tee build_gam.logmake ncl -j1 2>&1 | tee build_ncl.logls -lh bin/

不要用 make -j all 作为第一次尝试

三个目标建议分开编译并分别保留日志。这样某一版本失败时，可以准确判断是通用依赖问题，还是 gam/ncl 特有的编译问题。

sudo mkdir -p /opt/GNU/vasp/5.4.4/binsudo cp bin/vasp_std /opt/GNU/vasp/5.4.4/bin/sudo cp bin/vasp_gam /opt/GNU/vasp/5.4.4/bin/sudo cp bin/vasp_ncl /opt/GNU/vasp/5.4.4/bin/sudo chmod 755 /opt/GNU/vasp/5.4.4/bin/vasp_*ldd /opt/GNU/vasp/5.4.4/bin/vasp_std | grep "not found" || echo "runtime libraries OK"

sudo tee /opt/modulefiles/gnu/vasp-5.4.4 >/dev/null <<'EOF'#%Module1.0proc ModulesHelp { } {puts stderr "GNU VASP 5.4.4 original environment"}module-whatis "GNU VASP 5.4.4 with OpenMPI, OpenBLAS, ScaLAPACK, FFTW(MPI)"module load gnu/vasp-envconflict vaspsetenv VASP_ROOT /opt/GNU/vasp/5.4.4setenv VASP_PP_PATH /opt/vasp/potentialssetenv PMG_VASP_PSP_DIR /opt/vasp/potentialssetenv OMP_NUM_THREADS 1prepend-path PATH /opt/GNU/vasp/5.4.4/binEOF

module purgemodule use /opt/modulefilesmodule load gnu/vasp-5.4.4which vasp_stdwhich mpirunls -lh "$VASP_ROOT/bin"ldd "$VASP_ROOT/bin/vasp_std" | grep "not found" || echo OK

sudo mkdir -p /opt/vasp/potentialscd /opt/vasp/potentialssudo tar -xzf /opt/software/potpaw_PBE.64.tgzfind /opt/vasp/potentials -maxdepth 3 \( -name POTCAR -o -name POTCAR.Z \) | head

sudo ln -sfn /opt/vasp/potentials/potpaw_PBE /opt/vasp/potentials/paw_pbefind /opt/vasp/potentials/paw_pbe -maxdepth 2 \( -name POTCAR -o -name POTCAR.Z \) | head

VASP 不会自动替你选择 POTCAR

VASP 实际读取的是当前计算目录中的 POTCAR。VASP_PP_PATH 只是便于脚本或前处理工具定位赝势库。多元素体系必须按照 POSCAR 的元素顺序依次拼接 POTCAR。

mkdir -p ~/vasp_test/Sicd ~/vasp_test/Sicat > INCAR <<'EOF'SYSTEM = Si GNU testENCUT = 300EDIFF = 1E-5ISMEAR = 0SIGMA = 0.05IBRION = -1NSW = 0EOFcat > POSCAR <<'EOF'Si5.430.0 0.5 0.50.5 0.0 0.50.5 0.5 0.0Si2Direct0.00 0.00 0.000.25 0.25 0.25EOF

cat > KPOINTS <<'EOF'Automatic mesh0Gamma4 4 40 0 0EOF# 未压缩 POTCARcat /opt/vasp/potentials/paw_pbe/Si/POTCAR > POTCAR# 若赝势为 POTCAR.Z，则使用：# zcat /opt/vasp/potentials/paw_pbe/Si/POTCAR.Z > POTCAR

module purgemodule use /opt/modulefilesmodule load gnu/vasp-5.4.4export OMP_NUM_THREADS=1mpirun -np 4 vasp_std > vasp.outtail -n 40 vasp.outgrep "Voluntary context switches" OUTCAR

sudo mkdir -p /opt/vtstcd /opt/softwaresudo tar -xzf vtstcode-179.tgz -C /opt/vtstsudo tar -xzf vtstscripts.tgz -C /opt/vtstfind /opt/vtst -maxdepth 3 -type f \( -name neb.F -o -name chain.F -o -name nebmake.pl \)sudo chmod +x /opt/vtst/vtstscripts/* 2>/dev/null || true

cd /opt/softwarecp -a vasp.5.4.4 vasp.5.4.4-vtstcd vasp.5.4.4-vtstmake veryclean 2>/dev/null || truerm -rf build/std build/gam build/ncl build/lib build/parserrm -f bin/vasp_std bin/vasp_gam bin/vasp_ncl bin/vasp_VTSTcp /opt/software/vasp.5.4.4/makefile.include ./makefile.includecp -n src/main.F src/main.F.originalcp -n src/.objects src/.objects.originalcp /opt/vtst/vtstcode-179/* src/

最关键的原则

VTST 版继续使用已经验证成功的 GNU makefile.include。VTST patch 的处理逻辑与编译器无关，但最终构建不能混入 Intel、AOCC 或另一套 MPI 的配置。

CALL CHAIN_FORCE(T_INFO%NIONS,DYN%POSION,TOTEN,TIFOR, &TSIF,LATT_CUR%A,LATT_CUR%B,IO%IU6)

bfgs.o dynmat.o instanton.o lbfgs.o sd.o cg.o dimer.o bbm.o fire.o lanczos.o neb.o qm.o opt.o chain.o

grep -n "CHAIN_FORCE" -A2 -B2 src/main.Fgrep -n -E "bfgs.o|neb.o|dimer.o|chain.o" src/.objects

module purgemodule use /opt/modulefilesmodule load gnu/vasp-envcd /opt/software/vasp.5.4.4-vtstmake veryclean 2>/dev/null || truerm -rf build/std build/gam build/ncl build/lib build/parsermake std -j1 2>&1 | tee build_vtst_std.logcp bin/vasp_std bin/vasp_VTSTchmod +x bin/vasp_VTSTsudo mkdir -p /opt/GNU/vasp/5.4.4-vtst/binsudo cp bin/vasp_VTST /opt/GNU/vasp/5.4.4-vtst/bin/sudo chmod 755 /opt/GNU/vasp/5.4.4-vtst/bin/vasp_VTST

sudo tee /opt/modulefiles/gnu/vasp-5.4.4-vtst >/dev/null <<'EOF'#%Module1.0module-whatis "GNU VASP 5.4.4 + VTST"module load gnu/vasp-envconflict vaspsetenv VASP_ROOT /opt/GNU/vasp/5.4.4-vtstsetenv VTST_SCRIPTS /opt/vtst/vtstscriptssetenv VASP_PP_PATH /opt/vasp/potentialssetenv PMG_VASP_PSP_DIR /opt/vasp/potentialssetenv OMP_NUM_THREADS 1prepend-path PATH /opt/GNU/vasp/5.4.4-vtst/binprepend-path PATH /opt/vtst/vtstscriptsEOF

module purgemodule use /opt/modulefilesmodule load gnu/vasp-5.4.4-vtstwhich vasp_VTSTwhich nebmake.plldd "$VASP_ROOT/bin/vasp_VTST" | grep "not found" || echo OK

sudo mkdir -p /opt/vaspkitcd /opt/softwaresudo tar -xzf vaspkit.1.5.1.linux.x64.tar.gz -C /opt/vaspkitsudo ln -sfn /opt/vaspkit/vaspkit.1.5.1 /opt/vaspkit/latestsudo chmod -R a+rX /opt/vaspkitsudo chmod 755 /opt/vaspkit/latest/bin/vaspkit/opt/vaspkit/latest/bin/vaspkit

sudo tee /etc/vaspkit >/dev/null <<'EOF'VASP5 .TRUE.POTCAR_TYPE PBEPBE_PATH /opt/vasp/potentials/paw_pbePYTHON_BIN /usr/bin/python3PLOT_MATPLOTLIB .FALSE.VASPKIT_UTILITIES_PATH /opt/vaspkit/latest/utilitiesADVANCED_USER .TRUE.SET_FERMI_ENERGY_ZERO .TRUE.GAMMA_CENTERED .TRUE.SYMPREC 1E-5EOF

sudo tee /opt/modulefiles/vaspkit/1.5.1 >/dev/null <<'EOF'#%Module1.0module-whatis "VASPKIT 1.5.1 for VASP pre/post-processing"setenv VASPKIT_HOME /opt/vaspkit/latestprepend-path PATH /opt/vaspkit/latest/binprepend-path PATH /opt/vaspkit/latest/utilitiesEOFmodule use /opt/modulefilesmodule load vaspkit/1.5.1which vaspkitvaspkit

普通用户也要测试

root 能启动 VASPKIT，不代表普通用户一定能读取 /etc/vaspkit、赝势目录和 utilities。最终验收应切换普通账户，实际生成一次 POTCAR，并用 grep TITEL 检查元素顺序。

#!/bin/bash#SBATCH -J vasp-test#SBATCH -N 1#SBATCH -n 16#SBATCH -p compute#SBATCH -o vasp.out#SBATCH -e vasp.errmodule purgemodule use /opt/modulefilesmodule load gnu/vasp-5.4.4export OMP_NUM_THREADS=1ulimit -s unlimitedsrun /opt/GNU/vasp/5.4.4/bin/vasp_std

mpirun -np "$SLURM_NTASKS" /opt/GNU/vasp/5.4.4/bin/vasp_std

现象

常见根因

优先处理

Cannot open module file *.mod

VASP 并行 make 导致 Fortran 模块顺序错误

清理 build 后使用 make std -j1

undefined reference to getshmem_C

OBJECTS_LIB 缺少 getshmem.o 或共享内存配置不匹配

检查 OBJECTS_LIB；必要时移除 -Duse_shmem

undefined reference to parse_file_C

parser 没有正确编译或链接

检查 CXX_PARS、LIBS 与 -lparser -lstdc++

undefined reference to dgegv_

LAPACK 接口兼容问题

确认 CPP_OPTIONS 包含 -DLAPACK36

cannot find -lscalapack-openmpi

仍在链接系统 apt 库名

改为 /opt/GNU/.../libscalapack.a 的绝对路径

cannot find -lfftw3_mpi

FFTW 未启用 MPI或路径错误

检查 libfftw3_mpi；用本文 mpicc 重新 configure

root 用户 mpirun 被拒绝

OpenMPI 的安全限制

使用普通用户；仅临时验收加 --allow-run-as-root

VTST 的 CHAIN_FORCE 参数错误

main.F 未正确 patch 或版本不匹配

检查 TSIF 与 VTST code/VASP 版本

VASPKIT 找不到 POTCAR

PBE_PATH 指向压缩包或错误目录

指向实际 paw_pbe 目录并检查权限

保存成功配置

安装完成后应备份 makefile.include、构建日志、modulefile 和测试算例。日后迁移同型号节点、排查环境变化或重新编译 VTST 时，这些文件比重新回忆安装过程更可靠。

能力

应完成的工作

前置检查

确认 root/管理员权限、安装包、磁盘空间、编译器和 module 命令

路径隔离

统一使用 /opt/GNU，拒绝静默链接系统版 MPI/数学库

依赖验证

构建后检查 wrapper 后端、静态/动态库和头文件

配置生成

按实际路径生成 makefile.include 与 modulefile，并保留备份

可重复执行

清理指定构建目录，不误删合法源码包、赝势或其他编译器版本

日志管理

为每个依赖和 VASP 目标保存独立日志，标记失败步骤

普通用户验收

使用非 root 账户加载 module，运行 MPI 最小算例

扩展选项

允许选择原版、VTST、VASPKIT、赝势配置与 Slurm 模板

层级

验收内容

GNU 环境

mpicc/mpif90 来自 /opt/GNU/openmpi；mpif90 --show 的后端为 gfortran

数学库

OpenBLAS、ScaLAPACK、FFTW(MPI) 路径清晰，libfftw3_mpi 存在

VASP 原版

vasp_std、vasp_gam、vasp_ncl 均存在且具有执行权限

动态库

ldd 不出现 not found；运行时不加载意外的系统 MPI

modulefile

普通用户可 module load gnu/vasp-5.4.4，并找到正确可执行文件

实际算例

Si 最小算例可并行运行并正常结束，OUTCAR/OSZICAR 完整

VTST（可选）

vasp_VTST、nebmake.pl 可找到，VTST 测试流程可启动

VASPKIT（可选）

普通用户能启动并从合法赝势目录生成正确 POTCAR

交付资料

保留配置、日志、modulefile、测试输入输出及使用说明

安装完成的标准

“make 没报错”只是中间状态。只有编译器与依赖路径正确、三个程序可调用、动态库完整、普通用户能加载环境，并通过一个实际 MPI 算例，才能认为 VASP 安装真正完成。