SetupAndUseGdml

Current revision

Что такое GDML

GDML — это аббревиатура, образованная от слов Geometry Description Markup Language. То бишь, язык разметки описания геометрии. Домашняя страничка GDML (http://cern.ch/gdml). В принципе, это независимый от GEANT4 проект, но нам неизвестны случаи его использования отдельно от последнего. GDML позволяет описывать геометрию и материалы в файлах XML, что оказывается очень удобным, так как защищает от целого ряда ошибок, возникающих при попытке сделать то же самое в коде на Си++. Кроме того заманчива сама идея изменять геометрию вашей установки на Geant без перекомпиляции программы.

А какие перспективы открываются, если поразмыслить на предмет конвертации в GDML существующих форматов файлов из разнообразных 3D-моделлеров и CAD-ов…

К сожалению, установка GDML — мероприятие сопряженное с множеством трудностей. Связаны они, прежде всего, с тем, что код библиотеки GDML содержит некоторые синтаксические элементы, которые, строго говоря, не являются валидными, но GCC версий 3.x не обращал на них внимание. С выходом версии 4, однако, этой вольнице пришел конец, и лишние точки-с-запятой, щедро разбросанные там и сям в коде GDML, считаются им за ошибки. Собственно, удаление этих лишних знаков пунктуации и является самой длительной и неприятной операцией при установке его на современные системы, которые все уже давно перешли на GCC 4.

В данном документе будет описываться процесс установки GDML в Линуксе. На других системах поэкспериментировать мне не довелось, вполне возможно, что там все будет работать, что называется, «прямо-из-коробки» (дословный перевод замечательного выражения out-of-the-box, русского аналога которому я не могу припомнить).

Xerces

Для работы CppGDML — так называется библиотека, обеспечивающая работу GEANT4 с GDML — требуется внешний XML-парсер Xerces-C++. Это разработка Apache Foundation, известной также своим веб-сервером. Xerces существует для Си++ и для Java, нам нужнее первый. В линуксах, доступных мне, в списке стандартных пакетов есть только Xerces-java, так что собирать его Си++-версию мне пришлось самому. Есть вероятность, что в вашей системе будет возможность установить Xerces-C++ из стандартного менеджера пакетов, не возясь с компиляцией.

Исходники берутся тут (http://www.apache.org/dist/xml/xerces-c/xerces-c-current.tar.gz) Почему-то разработчики проигнорировали существующие в линуксе традиции обустройства окружения для сборки программ, и обычной последовательностью из трех команд здесь не обойтись. Пользователям систем на основе RPM можно посоветовать воспользоваться входящим в комплект поставки файлом xerces-c.spec, чтобы создать с его помощью готовый к установке rpm в полностью автоматическом режиме, остальным же остается посоветовать попробовать установить себе rpm и rpmbuild, благо я не встречал ныне линуксов, где так или иначе нельзя пользоваться удобствами rpm.

# rpmbuild -bb xerces-c.spec

Эта команда собирает пакет xerces. Чтобы его установить сделайте так:

# rpm -i /usr/src/redhat/RPMS/`uname -m`/xerces-c*.rpm

Понятно, обе эти команды должны выполняться из-под рута.

CppGDML

Здесь все сложнее. Скачав из Интернета [http://service-spi.web.cern.ch/service-spi/app/releases/GDML/downloads/GDML_2_4_0.tar.gz файл] с дистрибутивом системы, мы распаковываем его в какую-нибудь директорию.

$ tar xzf GDML_2_4_0.tar.gz -C /geant4

Затем вам понадобится наложить патч, который можно скачать здесь (http://vserv.sinp.msu.ru/temp/gdml-patch.gz). Для этого:

$ cd /geant4/CPPGDML
$ gunzip -c <путь-где-вы-скачали-патчик> | patch -p1

Все оказалось проще, чем я предполагал. Процесс внесения изменений, отраженных в этом патче, занял у меня пару дней, вам же достаточно теперь воспользоваться 50-килобайтным патчиком. А дальше все стандартно:

$ cd /geant4/CPPGDML
$ export XERCESCROOT=/usr
$ ./configure
$ make 
$ su
# make install

Предупреждение: накладывать на исходники CppGDML какие-либо патчи надо лишь в том случае, если вы планируете воспользоваться GCC4 для его сборки. С третьей версией все работает и безо всяких изменений.

Тюнинг

Скомпилировали, установили, но все еще ничего не работает — мне понадобилось удалить все динамические библиотеки, которые создает CppGDML при установке, чтобы удовлетворить линкер.

# rm /usr/local/lib/libG4Processor.so
/usr/local/lib/libG4Subscribers.so  /usr/local/lib/libG4Writer.so 
/usr/local/lib/libProcesses.so /usr/local/lib/libSaxana.so 
/usr/local/lib/libWriter.so

(Это все одна длинная команда) По умолчанию библиотеки устанавливаются в /usr/local, если вы модифицировали путь установки, то вам придется удалять их из другого места.

Использование

Использование GDML в коде на GEANT4 лежит за пределами этого руководства по установке, мы лишь поясним, как подключать библиотеки к вашей программе. Все достаточно просто. Добавьте в начало мейкфайла следующие строки:

XERCESCROOT=/usr

CPPFLAGS+=-I/geant4/CPPGDML/Common/Processes \
-I/geant4/CPPGDML/Common/Saxana/ \
-I/geant4/CPPGDML/Common/Schema/ \ 
-I/geant4/CPPGDML/Common/Writer/ \
-I/geant4/CPPGDML/G4Binding/G4Processor/ \
-I/geant4/CPPGDML/G4Binding/G4Subscribers/ \
-I/geant4/CPPGDML/G4Binding/G4Writer/ 

EXTRALIBS=-L/usr/local/lib -Wl,--start-group -lG4Subscribers \ 
-lG4Processor -lProcesses -lSaxana -lG4Writer \
-lWriter -lxerces-c -lxerces-depdom -Wl,--end-group

Опять же, возможно вам будет необходимо вручную поправить используемые в них пути к заголовочным файлам и бинарным библиотекам.