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Introduction to ABACUS: Path to PW calculation - Part 4
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Introduction to ABACUS: Path to PW calculation - Part 4
Introduction to ABACUS: Path to PW calculation - Part 4
飞书用户909
飞书用户3802024年9月20日修改
📜
1.
不脱离代码——避免读者看完手册后对代码没有一丁点概念
2.
不堆砌代码解释——避免平庸的代码解释，努力兼顾拉近读者和代码距离的同时，做到提纲挈领，不逐行复制代码后进行停留在代码语义上的解释
Driver
Driver::atomic_world()
Driver::driver_run()
多层继承：Init() functions in esolver class
Trigger: ESolver_FP::Init()
平面波格点初始化：PW_Basis:: initgrids()
完成了INPUT和STRU，以及赝势文件的读取环节，接下来我们来到平面波的初始化设置相关部分。
代码块
void ESolver_FP::Init(Input& inp, UnitCell& cell)
{
....
if (inp.nx * inp.ny * inp.nz == 0)
this->pw_rho->initgrids(inp.ref_cell_factor * cell.lat0, cell.latvec, inp.ecutrho);
else
this->pw_rho->initgrids(inp.ref_cell_factor * cell.lat0, cell.latvec, inp.nx, inp.ny, inp.nz);
⚠️注意，PW_Basis::initgrids()为虚函数（virtual），尽管使用基类指针（pw_rho），实际调用的函数也是与之同名但不同内容的派生类（PW_Basis_Big）成员函数。这一点靠ESolver_FP的构造函数实现：
代码块
ESolver_FP::ESolver_FP()
{
pw_rho = new ModulePW::PW_Basis_Big(GlobalV::device_flag, GlobalV::precision_flag);
pw_big = static_cast<ModulePW::PW_Basis_Big*>(pw_rho);
pw_big->setbxyz(INPUT.bx, INPUT.by, INPUT.bz);
sf.set(INPUT.nbspline);
this->symm.epsilon = this->symm.epsilon_input = INPUT.symmetry_prec;
}
在INPUT文件中，nx, ny和nz为FFT网格大小相关参数，但一般应用场景而言，几乎无用户亲自设置它（对于用户主动设置nx, ny和nz的情况，ecutrho/ecutwfc值的设置无效，将会根据格点情况被重新赋值）。在Input::Default()中，三个变量的默认值均为0，因而常规来讲实际唤起PW_Basis::initgrads()函数的版本计算了nx, ny和nz，其算法和SIAB程序完全相同（view source code: https://gitee.com/deepmodeling/abacus-develop/blob/develop/source/module_basis/module_pw/pw_init.cpp#L156）：
1.
INPUT中ecutrho确定以动量
为球心的球半径
2.
在倒空间确定所有在“球”中的格点（均为整数坐标，因现在最小可分辨距离为倒格子矢量长度，见下Fig.1），其中每个点都对应一个平面波
3.
以倒空间内x/y/z最大/小值为边界组成盒子，进行（2, 3, 5）质数分解，得到可能更大的盒子尺度（nx, ny和nz）
相较于PW_Basis::initgrids()，PW_Basis_Big::initgrids()还初始化了nbx, nby和nbz的值，尽管对于平面波而言整个PW_Basis_Big都是冗余功能（PW_Basis_Big只是在LCAO里面做格点积分的时候会用到）：
代码块
virtual void initgrids(const double lat0_in,const ModuleBase::Matrix3 latvec_in,
const double gridecut)
{
// generation of nx, ny and nz are omitted here
....
if(!this->bz)
{
this->autoset_big_cell_size(this->bz, ibox[2], this->poolnproc);
}
if(!this->bx)
{
if(ibox[0] == ibox[2]) this->bx = this->bz;
else this->autoset_big_cell_size(this->bx, ibox[0]);
}
if(!this->by)
{
if(ibox[1] == ibox[2]) this->by = this->bz;
else this->autoset_big_cell_size(this->by, ibox[1]);
}
this->bxyz = this->bx * this->by * this->bz;
if(ibox[0]%this->bx != 0) ibox[0] += (this->bx - ibox[0] % this->bx);
if(ibox[1]%this->by != 0) ibox[1] += (this->by - ibox[1] % this->by);
if(ibox[2]%this->bz != 0) ibox[2] += (this->bz - ibox[2] % this->bz);
....
this->nbx = this->nx / bx;
this->nby = this->ny / by;
this->nbz = this->nz / bz;
delete[] ibox;
}