常见问题

重启中断的计算任务？

BDF支持一部分常见任务的断点续算，包括：

  1. SCF单点能：用 guess 关键词读取中断任务的最后一步SCF迭代的分子轨道作为初猜。具体而言，只需在$scf模块中指定初猜为 readmo ，并且重新运行该输入文件即可。

$scf
...
guess
 readmo
$end

  1. TDDFT单点能：当TDDFT任务中断，且idiag不等于2时，可以读取该任务最后一步TDDFT迭代（当idiag=1时为Davidson迭代，当idiag=3时为iVI迭代）的TDDFT激发矢量作为初猜。其中当idiag=3时，只有采用C(1)对称性的计算允许断点续算。

    TDDFT任务断点续算的方式是：在$scf模块里用 guess 关键词读取被中断的任务的收敛的SCF波函数，并在$tddft模块里用 iguess 指定读取被中断的任务的TDDFT激发矢量。假设输入文件为

    $scf
...
$end

$tddft
...
iguess
 21
$end

    其中iguess=21的十位数2表示选择tight-binding初始猜测（但这对于这个例子而言不是必要的，也就是说以下的讨论对iguess=1或iguess=11也是适用的），而个位数1表示将每步的TDDFT激发矢量写到文件（当idiag=1时，激发矢量保存在后缀为.dvdsonvec*的文件中；当idiag=3时，激发矢量保存在后缀为.tdx的文件中）。如该任务中断，断点续算的方法为将该输入文件改成：

    $scf
...
guess
 readmo
$end

$tddft
...
iguess
 11 # or 10, if the user is sure that the job will not be interrupted again
$end

    其中 guess readmo 是为了读取之前SCF迭代的轨道，从而避免浪费时间重新进行SCF迭代；而iguess=11的十位数1表示从.dvdsonvec*或.tdx文件内读取TDDFT激发矢量作为初猜。关于iguess各种取值的意义，详见 tddft 小节。

    需要注意的是：（1）由于Davidson和iVI方法的特点，以上方法节省的TDDFT迭代次数比同等条件下SCF断点续算节省的迭代次数要少，因此除非之前已经中断的那个任务的TDDFT迭代已经接近收敛，否则断点续算可能并不比从头计算节省迭代次数；（2）TDDFT默认不将迭代当中的TDDFT激发矢量保存到硬盘，必须指定iguess为1、11或21才能将迭代当中的TDDFT激发矢量保存到硬盘。如果此前中断的计算没有包含该关键词，则无法进行断点续算。之所以程序没有默认保存每步的激发矢量，主要是因为这样导致的硬盘读写时间可能不可忽略，因此用户在执行计算时需要权衡是否需要指定保存激发矢量。

  2. 结构优化：在$compass模块中加入 restart 关键词即可，具体参见 compass 小节。

  3. 数值频率计算：在$bdfopt模块中加入 restarthess 关键词即可，具体参见 bdfopt 小节。

BDF如何引用？

使用BDF首先要引用BDF程序的原文 [1, 95, 96, 97] 。除此以外，使用BDF的不同功能还应当同时引用对应方法的文章，参见 引用说明 小节。

TDDFT计算的虚激发能/复激发能问题

如果基态波函数不稳定或者SCF收敛得到的态并非真正的基态，TDDFT计算会提示出现虚激发能, 极少情况下甚至出现复激发能。虚激发能和复激发能无物理意义。当使用Davidson方法时，程序会给出警告**Warning: Imaginary Excitation Energy!**，并在迭代收敛后给出所有虚/复激发能的模；当使用iVI方法时，程序会给出警告**Error in ETDVSI: ABBA mat is not positive! Suggest to use nH-iVI.**，且后续计算不会尝试继续求解虚/复激发能，而是只求解实激发能（因此当使用iVI方法时，不能仅根据最终收敛的激发能全部是实数就断定体系不存在虚/复激发能的激发态）。这时，应重新优化基态波函数，寻找稳定的解，或采用TDA计算激发能。

TDDFT的J、K算符可用内存与计算效率

如果TDDFT计算要求解的根的数目较多，程序默认的内存不够，造成TDDFT计算效率降低。TDDFT模块的关键词 MEMJKOP 可用来设置TDDFT计算J、K算符时最大可用内存。例如要求计算 4 个根，TDDFT给出了如下输出：

Maximum memory to calculate JK operator:        1024.000 M
Allow to calculate    2 roots at one pass for RPA ...
Allow to calculate    4 roots at one pass for TDA ...

提示计算JK算符最大可用内存为 1024M ，这里的单位是兆字节（MB），如果是RPA（即TDDFT）计算，每次积分计算允许算2个根，TDA计算允许算4个根。如果用户要求的是TDA计算，一次积分计算将得到所有根的JK算符，RPA计算需要将积分计算两次，计算效率降低。可以设置 MEMJKOP 为2048MB，增加内存使得每步迭代只需计算一次积分。注意，实际用到的物理内存大约是 2048MB*OMP_NUM_THREADS ，即需要乘以OpenMP线程的数目。

计算出现segmentation fault与可用stack区内存

BDF计算如果出现 segmentation fault ，大多数情况下都是用户可用的stack区内存不够造成的，Linux系统下，可通过命令 ulimit 设置可用stack区内存大小。

首先输入命令：

$ulimit -a

输出提示如下：

core file size          (blocks, -c) 0
data seg size           (kbytes, -d) unlimited
scheduling priority             (-e) 0
file size               (blocks, -f) unlimited
pending signals                 (-i) 256378
max locked memory       (kbytes, -l) 64
max memory size         (kbytes, -m) unlimited
open files                      (-n) 4096
pipe size            (512 bytes, -p) 8
POSIX message queues     (bytes, -q) 819200
real-time priority              (-r) 0
stack size              (kbytes, -s) 4096
cpu time               (seconds, -t) unlimited
max user processes              (-u) 256378
virtual memory          (kbytes, -v) unlimited
file locks                      (-x) unlimited

这里的 stack size              (kbytes, -s) 4096 表示用户可用的stack区内存大小为4096KB，只有4兆，可通过命令

ulimit -s unlimited

设置用户可用stack区内存大小不受限。很多Linux发行版都对stack区内存有限制。严格的说，stack区内存限制大小分为 硬上限 和 软限制 ，普通用户仅有权限设置小于 硬上限 的stack区内存。如果 ulimit -s unlimited 提示错误，

$ulimit -S
-bash: ulimit: stack size: cannot modify limit: Operation not permitted

需要用root账户更改可用stack区的内存 硬上限 或者联系您的系统管理员解决问题。

此外，有时 segmentation fault 也可能是OpenMP的stack区内存不足导致的，此时仅设置 ulimit 还不够，还需要设置OMP_STACKSIZE、KMP_STACKSIZE等环境变量，具体方法参见 OpenMP的stack区内存大小 小节。

OpenMP并行计算

BDF支持OpenMP并行计算，需要在运行脚本中设置可用的OpenMP线程数目，如下：

export OMP_NUM_THREADS=8

这里设置最大可用8个OpenMP线程并行计算。

OpenMP的stack区内存大小

Intel编译器可用stack区内存，特别是使用OpenMP并行计算时，intel编译器将并行区的动态内存放入stack区以获得较高的计算效率。因而，用户需要在BDF的运行脚本中设置OpenMP可用stack区内存大小，如下：

export OMP_STACKSIZE=2048M

这里设置了OpenMP每个线程可用堆区(Stack)内存大小为2048MB. 注意： 如果使用OpenMP做多线程并行，系统使用的总堆区内存为 OMP_STACKSIZE*OMP_NUM_THREADS 。

重要

环境变量OMP_STACKSIZE是通用环境变量，与其它OpenMP运行库的特殊环境变量之间存在覆盖关系：

KMP_STACKSIZE（Intel OpenMP） > GOMP_STACKSiZE（GNU OpenMP） > OMP_STACKSIZE

因此如果在脚本中设置了优先级更高的环境变量，会覆盖OMP_STACKSIZE的值。

Intel 2018版Fortran编译器

Intel 2018版的Fortran编译器Bug较多，编译BDF应避免使用该版本的编译器。

SCF不收敛

参见 SCFTech 章节的 处理自洽场计算的不收敛问题 小节。

SCF能量远低于预期值（较预期值低1 Hartree以上），或SCF能量显示为一串星号

一般是基组线性相关问题导致的。参见 SCFTech 章节的 处理自洽场计算的不收敛问题 小节关于基组线性相关问题的讨论。注意虽然该章节主要讨论的是基组线性相关问题导致SCF不收敛的问题的解决方法，但是这些方法对于基组线性相关问题仅导致SCF能量错误、而并未导致不收敛的情形也是适用的。

如何使用自定义基组

参见 Gaussian-Basis-Set 里的 自定义基组文件 小节。

程序没有进行任何计算就结束

提示“Warning!!! The following input line is skipped. You may need to check the input file!”，且程序没有进行任何计算就结束

首先检查输入文件有没有明显的错误，尤其对于简洁输入，第一行必须以 #! 开头。如果没有的话，检查是不是某些行前面多加了空格，尤其是输入文件的第一行。当使用简洁输入时，第一行的 #! 前面不得有空格，如用户是从其他地方复制来的输入文件，可能因为排版问题，会多复制一些空格，此时必须手动将这些空格删去。