交通大學應用數學系
計算工作站操作手冊
Architecture
Computing Nodes Computing Nodes Service Node
NIS/NFS
WAN/LAN
NIS NFS:/data
dl320
dl320 clw01clw01
Switch
140.113.22.0/255.255.255.0 140.113.25.0/255.255.255.0
250GB
E5430 2.66GHz
X5570 2.93GHz
clw02
clw02 clw03clw03 clw04clw04
Intel11 C, Fortran Intel11 C, Fortran
Matlab, Maple, GNU C, GNU Fortran Matlab, Maple, GNU C, GNU Fortran
clw05 clw05
E5520 2.27GHz
111 122 103 104 105 106
107
clwjj clwjj
Dell T5500
Mathematica Mathematica
Tecplot360 Tecplot360
RHEL 5.2 RHEL 5.2
8 8
RHEL 5.3 RHEL 5.3
16 16 16
12 G 72 G 72 G 72 G 24 G
GPU card GPU card
Matlab Jacket Matlab Jacket
帳號管理
• 帳號管理 :
• 註一： /data/V 下還細分課程名稱，例如 FEM 課程，則 為 /data/V/FEM
• 註二： /data 為 NFS 的分享目錄
分類 帳號名稱 UID 群組名稱 GID 家目錄
教職員 T 1000 T 1000 /data/T
博、碩士生 S 2000 S 2000 /data/S
修課學生或其他 V 3000 V 3000 /data/V
資源限制
• 政策
• 硬碟空間限制設定方式
– 顯示空間限制
• 可在任何一台計算主機上執行，以個人身份，查詢自己的空間限制
$> quota
硬碟空間限制 記憶體限制 程序數量限
制
T ( 教職員 ) 20Gb 無 無
S ( 博、碩士生 ) 2Gb 24Gb 15
V ( 修課學生或其他 ) 100Mb 4Gb 8
如何登入系統 -
在 Windows 環境的客戶端下連結本系統 (1)
• 系統遷入
– 使用 putty 這隻 freeware 程式 – 把 google 大神請出來，搜尋
putty ，找到網站，然後下載 – 您可以選擇下載至您的桌面，
以便以後使用。
– 請點兩下開啟
– 在 Host Name 下，輸入您要登 入的主機 IP ，例如：
要登入 clw04 ，請輸入 140.113.22.105
– 接著按 Open ，開啟 terminal – 輸入您的帳號，按 Enter
– 接著輸入您的密碼，按 Enter
如何登入系統 -
在 Windows 環境的客戶端下連結本系統 (2)
• 檔案傳遞
– 使用 winscp 這隻程式，也是免 費的
– 一樣，把 google 大神請出來，
找到下載點下載
– 安裝完畢後，桌面出現 WinSCP 的圖案
– 點兩下，出現 WinSCP 登入畫 面，請點新增
– 出現新增畫面，接著，輸入 您要登入的主機名稱，例如：
140.113.22.105 用戶名稱：
< 輸入你的帳號名稱 >
密碼：
< 輸入密碼 >
如何登入系統 -
在 Windows 環境的客戶端下連結本系統 (3)
• Xming Server 遠端 X 桌面設定
– Xming ，這隻程式也是免費的
，可以到
http://sourceforge.net/projects/
xming/
下載
– 下載完裝完成後，桌面出現 X- lanch 的圖案，點兩下，選擇 Multiple windows ，接者一路點 下去，設定完畢後，最後會在 佇列處出現 Xming Server 的圖 案
– 下次再啟動 X 時，直接去點選 Xming 即可。
如何登入系統 -
在 Windows 環境的客戶端下連結本系統 (4)
• 設定 PUTTY 連線時，將 X11 Forward 過 來
– 接著，在使用 putty 遷入系統時，別急 著按 Open ，先到 Category 中，
Connection -> SSH -> X11
– 將 Enable X11 forwarding 選項打開 – 接著再按 Open ，打開 terminal – 輸入帳號密碼，登入系統
如何登入系統 -
在 Windows 環境的客戶端下連結本系統 (5)
• Xming Server 遠端 X 桌面使用
– 輸入 xterm ，
$ xterm <Enter>
看是否能出現如右畫面，
出現表示成功。
– X-ming 的好處是可以將系統上好 用的一些 GUI 工具如 gnuplot ， 或者單位所採購的 tecplot 所顯 示出的圖形給打到你的桌面上。
– 如果要啟用 tecplot ，請在 putty 登入 clw04 之後，輸入
$> tec360
之後按 Enter ， tecplot 的圖形介 面就會顯示到您的桌面上了。
如何登入系統 -
在 Windows 環境的客戶端下連結本系統 (6)
• 使用 X-Win32 軟體，類似於「遠端桌面」的軟體。
• 使用範圍：應用數學系之科學一館（鎖網路範圍）。
• 若需要軟體，請向應數系電腦助理索取。
如何登入系統 -
在 Linux 環境下的客戶端連結本系統
• 我們使用 aracity 這個帳號來展示，請在使用時，依實際情況，換成你的帳號名稱。
• 系統遷入
– 如果是在 xwindow 下，請先開啟 terminal – 使用 ssh 連入： $> ssh aracity@140.113.22.105
• 檔案傳遞
– 如果是在 xwindow 下，請先開啟 terminal – 第一招 - 使用 sftp
• $> sftp aracity@140.113.22.105
• sftp> put <file> 將檔案放上去
• sftp> get <file> 將檔案傳回來
– 第二招 – 使用 scp
• 將檔案 file.dat 傳上去到家目錄目錄下
$> scp file.dat aracity@140.113.22.105:/home/aracity
• 將在 Cluster 上的檔案 /home/aracity/file.dat 給傳回來
$> scp aracity@140.113.22.105:/home/aracity/file.dat ./
• 將目錄 myjob 整個傳上去到家目錄下
$> scp –r myjob aracity@140.113.22.105:~/
• X11 桌面：不需設定，在使用 ssh 連入時加上 -X 就可以了
– $> ssh –X 140.113.22.105
如何從校外登入系統
• 我們使用 aracity 這個帳號來展示，請在使用時
，依實際情況，換成你的帳號名稱
– ssh -p 10022 aracity@clwjj.math.nctu.edu.tw – 登入 clwjj 這台伺服器後，再從 clwjj 轉登
入計算伺服器 clw01 – clw05
系統登入與環境設定
• 系統登入
– 本系統預設使用者能夠登入 clw01,clw02,clw03,clw04,clw05 這五部 計算伺服器
– 在從你個人電腦登入時，請以 Domain Name 方式登入：
• clw01.math.nctu.edu.tw 到 clw05.math.nctu.edu.tw
– 在登入到任何一台計算伺服器後，若要再登入到其他計算伺服器
，請直接使用該計算伺服器的主機名稱
• 全域共享目錄
– 透過網路檔案系統 (NFS) 將檔案伺服器上的目錄輸出給每個計算伺 服器，使得所有的計算節點都可以共享該目錄。
– 使用者家目錄： /data ex : /data/T/smchang
每一位使用者都會有自己的家目錄
系統登入與環境設定
• 使用者的預設環境
– 本系統的預設環境為 bash
– 原則上，使用者可以透過 ypchsh 來更改自己登入的 SHELL ，但是，本系統 的設定以 bash 及 csh 為主。使用者自行更改 SHELL 可能會造成無法預期 的環境變數未設置的狀況發生。
• bash 環境檔
– 一般設定檔（不能更改，由管理者訂定）
• /etc/bashrc
• /etc/profile
– 個人設定檔（可以更改，自訂環境）
• ~/.bashrc
• ~/.bash_profile
• csh/tcsh 環境檔
– 一般設定檔（不能更改，由管理者訂定）
• /etc/csh.cshrc
• /etc/csh.login
– 個人設定檔（可以更改，自訂環境）
• ~/.cshrc
• ~/.login
一般使用者如何更改密碼？
• 範例：
– 使用 aracity 帳號，請登入 clw01 -- clw05 任何一台電腦 – 請勿登入 dl320 上去更改密碼，會無法更改成功
– $> yppasswd
Changing NIS account information for aracity on dl320.
Please enter old password: <- 鍵入舊密碼 Please enter new password: <- 鍵入新密碼
Please retype new password: <- 再鍵入一次新密碼
The NIS password has been changed on dl320. <- 出現這行，表示成功更改密碼囉！
Intel 編譯器的使用
• 請登入至 clw04(140.113.22.105, clw04.math.nctu.edu.tw) 裡
• 序列程式，沒有多執行緒的單線緒程式
– 一般最佳化
icc(ifort) –O2 –xS myprogram.c(myprogram.f90) –o myprogram.exe
– 完全最佳化
icc(ifort) -fast myprogram.c –o myprogram.exe
註：但在clw04 以完全最佳化編譯好的程式無法到 clw01 跑，因為 CPU 架構不
– Compiler flags for optimized compiling
• Optimized job compiled
– General Optimized
» IPO : if you don’t link other library
icc(ifort) –O3 –ipo -static –xT
» General : if you want to link other library icc(ifort) –O2 –xT
– General SSE vectorized optimized with Pentium4
» icc(ifort) –O2 –axW (with SSE2 extensions)
» icc(ifort) –O2 –axT (with SSE3 extensions)
» icc(ifort) –O2 –axS (with SSE4.1 extensions)
Because libraries are often compiled by using “ –O2” flag without “-ipo”
optimization
Intel 編譯器的使用
• Precision Improve
– Maintain the floating point precision
• Sometimes compiler do the optimization overly, it will cause the precision problem
• icc(ifort) –mp
• icc(ifort) –mp1 ( speed impact is less than –mp )
• General Compiling Flag
– include directory
• <compiler> -I <include directory>
– ex: ifort –I ~/myinclude
– Link Libraries
• <compiler> -L <library directory> -l<libname>
– ex: You have a library named libfftw.a and placed in ~/mylib ifort –L ~/mylib –lfftw
– give the execution filename
• <compiler> -o <execution filename>
– ex: ifort …. –o myprogram.exe
Intel 編譯器的使用
• Parallel Job
– compile OMP job
• c pragma or fortran directive inline:
– icc –fast –openmp myprogram.c –o myprogram.exe – ifort –fast –openmp myprogram.f90 –o myprogram.exe
• auto-parallelized:
– icc –fast -parallel myprogram.c –o myprogram.exe
執行你的工作
• Sequential Job
– 使用 ssh 登入到任一計算節點 clw01 -- clw05
– 更改目錄 (ex ~/myprogram) 到置放執行檔 (ex:a.out) 的地方
$> cd myprogram – 執行
$> ./a.out
• OMP Parallel Job
– 使用 ssh 登入到任一計算節點 clw01 -- clw05
– 更改目錄 (ex ~/myprogram) 到置放執行檔 (ex:a.out) 的地方
$> cd myprogram
– set OMP number of threads runtime environment variable :
• export OMP_NUM_THREADS=<number_of_threads>
– Set OMP runtime stacksize
• export KMP_STACKSIZE=128m
– 執行
$> ./a.out
Tecplot360 的使用方式
• 本軟體為單機永久授權，故同一時間僅能一人使用，請注意。
• GUI 圖形操作介面如右展示
• 本軟體安裝在 clw04 主機上，
使用時請登入至 clw04 ，配 合使用 Putty + Xming ，將 GUI 圖形操作介面從遠端給打到 近端的桌面上來。
• 登入方法：
– 開啟 Xming Server – 開啟 Putty ，輸入
140.113.22.105 ，並記得開啟 X11 Forwarding
– 登入後，輸入
#> tec360
MatLab 的使用方式
• 使用 putty + Xming 啟動，或 xwin32 啟動。
• 登入到計算結點 clw01 -- clw05 其中一台
• 僅使用 MatLab kernel
– $> matlab
– $> matlab2008a – $> matlab2009a
• 要使用 MatLab Toolbox
– $> matlab2009b
MatLab 的 Toolbox
Jacket 的使用方式
• 安裝於 clw05.math.nctu.edu.tw
• 官方使用說明：
http://www.accelereyes.com/services/documentation
Linux 環境下常用科學繪圖工具 - gnuplot
• 在 Linux 下進行高性能計算，得到數據後的簡易 XY 繪圖，最常用的就 是 gnuplot
• 他的好處是免費，而且輕薄短小，不佔太多記憶體資源，是一套跨平 台的數學繪圖自由軟體，可以繪製數學函數圖形，也可以從純文字檔 讀入大量數據，繪製統計圖表等。並且，對於以質點為主的資料的繪 圖特別拿手
• 除了提供 Unix 版的之外，也提供 windows 版， windows 版下載處
– http://sourceforge.net/project/showfiles.php?
group_id=2055&package_id=1996&release_id=536392
• 使用者下載 Windows 版時，需特別注意，因為 gnuplot 提供兩個 windows 的版本，一個是原生版，另一個則是 cygwin 版。
– gp422win32x11.zip 這個是 cygwin 版的，必須先安裝 cygwin 才行
– gp422win32.zip 這個是原生版的，下載來，直接解開後就可以使用 – gnuplot-4.2.2.pdf 這個則是 document
Linux 環境下程式開發常用編譯工具 - make
• make 是編譯大量的 source code 一定要用到的工具。
• 當我們程式寫的很大，分成好幾個模組，就是一個一個小檔案時，這 個時候， make 就能很方便地幫助我們進行量程式編譯。
• 最常用的就是寫一個 Makefile ，而 make 就會根據 Makefile 中所敘述 的目標所定義的規則來作編譯動作，並創造出可執行的工具來。
• 一個典型的 Makefile( 也可以是 makefile) ，內容如下：
– CC=gcc
CFLAGS=-O3 –funroll-all-loops –fomit-frame-pointer OBJ = main.o input.o compute.o output.o
myprog:$(OBJ)
$(CC) $(CFLAGS) –o myprog $(OBJ) clean:
@rm *.o *~
• 準備好 Makefile 好後，只需要執行 make ，就可以進行編譯。 make 會自動搜尋 Makefile 檔，或是 makefile 檔來進行。
– $ make
– $ make –f mymakefile ＃如果名稱不是 Makefile 或 makefile
Linux 環境下程式開發常用編輯器 – vi or gvim (1)
• vi 為 Linux 環境下最常被使用的編輯器
• 它支援 c/c++/fortran 以及 bash/tcsh 的各種語法，為各種語法設定不 同顏色，以供閱讀
• 如果是 X-Window 下，可以使用圖形式的 vi 編輯器 – gvim
• 使用 vi ，並開啟檔案 myprog.c 進行編輯
– $ vi myprog.c
• vi 有分為編輯模式，命令列模式
• 一、從命令到編輯模式
– a ：將游標放到目前游標後一個字元，開始文字編輯模式。 insert – i ：將游標放在目前游標位置，開始文字編輯模式。 append
– o ：將游標放到下一行起始位置，開始文字編輯模式。 open new line – 比較常用就是 i,a,o,I,A,O 了，將來多試幾次就好了，就很熟悉了。
• 二、從編輯到命令 模式
– 按 ESC 鍵：沒事多按逃脫鍵，儲存檔案。
Linux 環境下程式開發常用編輯器 – vi or gvim (2)
• 三、命令模式中的其他命令 在命令模式中的按鍵就很多了，這些需 要好好熟練一下了。
– 與檔案操作有關的命令
• :q - 離開 vi
• :e xxxx - 編輯 xxxx
• :w - 存檔
• :w xxxx - 另存檔案 xxxx
• :q! - 不存檔強迫離開
• :w! - 強迫存檔
• :wq - 存檔與離開
– 搜尋與取代 / /pattern 尋找 pattern ?pattern 往上尋找 pattern n 再往下 尋找 N 再往上尋找 :s/patrn/str/cgi 搜尋 patrn 取代 str 其中 : 跟 s 間必 需指定範圍 (range) 沒設範圍就是游標這行 1,10 表示 1-10 行 % 表示 整篇 最後 cgi c 表示 confirm 尋問 g 表示 global 全部 i 表示 ignore 不分 大小寫
常用字元字串處理
cc 改變整行
dd 砍掉整行
yy 拷貝整行 (yank whole line)
p(or P) 貼上 (paste) 你最近砍掉 或拷貝的
Linux 環境之基本指令
pwd ls cd mkdir rmdir rm cp mv ps kill top
yppasswd w
who man
date df du free find more whereis grep history touch chmod chown tar
