Geant4 使用指南

1.概述

1.1 软件信息

简介：Geant4（GEometry ANd Tracking，几何和跟踪）是由欧洲核子研究组织（CERN）基于C++面向对象技术开发的蒙特卡罗应用软件包，专用于模拟粒子在物质中输运的物理过程。与MCNP和EGS等商业软件相比，Geant4的主要优点在于其源代码完全开放，用户可以根据实际需求对Geant4程序进行更改和扩展。

可用版本：

版本	平台	处理器	模块名	使用方式	备注
11.2.1	隐秀	intel	intel/geant4/11.2.1/gcc13.2.0-rhirhos	图形界面、命令	使用 gcc13.2.0 编译

如需使用其它版本，请联系工作人员～

1.2 使用步骤

数据传输：将计算所需的文件上传到 data 目录。
软件加载：打开软件中心，找到所需软件并点击 立即使用 按钮。
任务提交：在弹出的软件参数设置页面，进行参数设置，然后点击 提交 按钮提交计算任务。
任务查看：计算任务提交之后，会自动跳转到 任务中心，能够对计算任务状态、基本信息进行查看，还能停止计算任务。

2.数据传输

1). 打开文件夹：登录超算系统后，点击桌面上的“文件夹”。 2). 选择集群：选择超算集群，然后打开 data 文件夹，所有文件均须上传到 data 文件夹下。 3). 下载客户端：将鼠标悬浮于 文件传输 按钮之上，随后点击 下载 按钮，把文件传输客户端下载至本地，并予以安装。在客户端安装完毕后，点击 文件传输，会自动打开本地安装好的客户端。

需注意的是，文件传输客户端仅在第一次使用时需要安装，后续使用不必再次安装。客户端安装指南：cloudtools 客户端下载与安装

4). 文件传输：文件传输客户端打开之后，其左侧呈现的是本地电脑文件夹，而右侧则为超算平台文件夹。鼠标选中文件，然后左右拖曳，即可实现文件的上传与下载。

3.软件加载

打开桌面上的 软件中心，找到软件 geant4 ，点击 立即使用。

如果没找到需要的软件，请联系超算工作人员～

4.任务提交

4.1 方式一：图形页面提交

点击 立即使用，随后会弹出软件参数设置界面，按如下流程进行参数设置：

选择计算队列。计算队列是由一系列计算节点组成的集合。其中，带有 expr 后缀的队列属于测试队列，其最多只能使用 2 个节点，且任务最长运行时间仅限 1 小时。没有 expr 后缀的队列为付费用户使用队列，运行时间无限制，节点数限制为 30 个（可根据实际需要进一步提高）。
选择工作文件夹。此为待计算算例所在的文件夹。
自定义一个任务名，以便对不同任务加以区分。
设置计算需要的核数。
选择软件版本。
输入程序具体的运行命令。
点击 提交 按钮，提交计算任务。

首次使用过后，桌面上会产生软件的快捷模式，后续直接点击这个快捷方式即可打开软件参数设施界面。

4.2 方式二：命令行提交

如何使用命令行登录超算，请参考：命令行登陆超算

1). 将算例上传到 data 文件夹下，并进入算例文件夹

cd ~/data/geant4_case

2). 新建脚本 run.sh，输入以下内容：

#! /bin/bash
#SBATCH -p intel_expr
#SBATCH -J geant4
#SBATCH -n 1
#SBATCH -o job.out

module load intel/geant4/11.2.1/gcc13.2.0-rhirhos
geant4-config -h

#!/bin/bash ，固定内容，不用修改
#SBATCH -p intel_expr ，向调度系统申请 intel_expr 队列的计算资源。调整队列名，即更换队列

运行计算任务。

#SBATCH -J geant4，自定义一个 geant4 的任务名称，从而对不同任务进行区分
#SBATCH -n 1 ，申请 1 个核
#SBATCH -o job.out ，程序的运行输出保存在 job.out 文件，该文件文件名可以随意修改
module load intel/geant4/11.2.1/gcc13.2.0-rhirhos，加载软件环境。命令格式为：module load 模块名，其中模块名参考“可用版本”中的模块名，调整成自己需要的版本
geant4-config -h，此部分为 geant4 具体的程序运行命令

3). 执行 sbatch run.sh 提交计算任务

[user@login01 tmp]$ sbatch run.sh
Submitted batch job 3656

5.任务查看

5.1 图形页面查看

通过图形界面提交计算任务后会自动跳转到 任务中心，在任务中心页面能够对计算任务状态、基本信息进行查看，还能停止计算任务。任务中心 页面，也可以通过双击桌面上 任务中心 图标打开。 任务中心 有两个 tab 页面：

“进行中”：正在运行的任务，或者一分钟内结束任务
“已完成”：已经结束的任务，一分钟同步一次计算任务最右侧操作栏的按钮功能可区分为：
第一个按钮：打开计算任务所在的目录
第二个按钮：打开程序输出日志
第三个按钮：打开任务详细信息
第四个按钮：停止计算任务

5.2 命令行查看

1). 查看计算任务执行 squeue 查看计算任务状态

[user@login01 tmp]$ squeue 
            JOBID PARTITION     NAME      USER ST     TIME   NODES NODELIST(REASON)
            3656   intel       geant4  user  R     0:23   1     qhcn001

JOBID，任务编号
ST，任务状态，作业状态包括 R（正在运行），PD（正在排队），CG（即将完成），CD（已完成）
TIME，运行时间
NODES，占用节点（也称服务器，下同）个数
NODELIST，占用服务器的编号

2). 查看日志计算任务运行起来后，执行 tail -f job.out 可以查看程序的实时输出，执行 Ctrl+C 退出查看

[user@login01 tmp]$ tail -f job.out 
Usage: geant4-config [OPTION...]
--prefix                output installation prefix of Geant4
--version               output version for Geant4
--cxxstd                C++ Standard compiled against
--tls-model             Thread Local Storage model used
--libs                  output all linker flags
--cflags                output all preprocessor
                        and compiler flags

--libs-without-gui      output linker flags without
                        GUI components
--cflags-without-gui    output preprocessor and compiler
                        flags without GUI components

--has-feature FEATURE   output yes if FEATURE is supported,
                        or no if not supported

3). 停止计算任务

执行 scancel 任务号 停止任务。任务号通过 squeue 查询。

scancel  3656