新平台移植与 CESM.run 配置生成

当 CESM 需要运行在一个尚未被官方支持或尚未完成本地适配的集群上时，必须先完成 CIME 机器配置。机器配置决定了编译器、MPI、NetCDF、输入数据目录、运行目录、批处理系统和每节点任务布局等关键信息。

1. CIME 官方移植思路

CIME 官方文档给出两类机器定义方式：

1. 在 $CIMEROOT/config/$model/machines/config_machines.xml 中添加机器配置。
2. 在 $HOME/.cime/ 下放置用户自定义配置文件，例如 config_machines.xml 与 config_batch.xml。

如果只是单用户或课题组本地使用，$HOME/.cime/ 更便于维护；如果需要支持大量用户，则应考虑将机器配置纳入模型仓库或平台统一配置。

2. 机器配置的核心文件

CESM2/CIME 常见机器配置包括：

config_machines.xml
config_compilers.xml
config_batch.xml

其中：

• config_machines.xml 描述机器名称、操作系统、编译环境、输入数据目录、运行目录、每节点任务数等。
• config_compilers.xml 描述不同编译器下的编译、链接和库路径设置。
• config_batch.xml 描述 Slurm、PBS、LSF 或其他批处理系统的提交命令和队列参数。

CESM1 的机器配置路径与 CESM2 不同，通常位于：

$CESM1_DIR/scripts/ccsm_utils/Machines/

3. 使用 CESM.run Toolkit 生成 CESM2 配置

建议先完成环境诊断：

cesmrun doctor

然后执行 dry-run：

cesmrun configure-cesm2 --cesm2-dir /path/to/cesm2 --dry-run

确认输出后写入配置：

cesmrun configure-cesm2 --cesm2-dir /path/to/cesm2

该命令会面向 CESM2 的 CIME 机器配置目录生成或更新：

/path/to/cesm2/cime/config/cesm/machines/config_machines.xml
/path/to/cesm2/cime/config/cesm/machines/config_compilers.xml
/path/to/cesm2/cime/config/cesm/machines/config_batch.xml

如果平台暂不使用批处理系统，可指定：

cesmrun configure-cesm2 \
  --cesm2-dir /path/to/cesm2 \
  --batch-system none \
  --max-tasks-per-node 32

4. 使用 CESM.run Toolkit 生成 CESM1 配置

对 CESM1 执行 dry-run：

cesmrun configure-cesm1 --cesm1-dir /path/to/cesm1 --dry-run

确认后写入：

cesmrun configure-cesm1 --cesm1-dir /path/to/cesm1

该命令会面向 CESM1 机器配置目录生成或更新：

/path/to/cesm1/scripts/ccsm_utils/Machines/config_machines.xml
/path/to/cesm1/scripts/ccsm_utils/Machines/config_compilers.xml

已有文件会先生成带时间戳的备份，便于回滚和审查。

5. 移植后的验证

机器配置生成后，不应直接进入长期生产运行。建议按以下顺序验证：

1. 使用 create_newcase 创建一个小规模或官方推荐测试 case。
2. 执行 case.setup，检查生成的 .case.run、Macros.cmake 与环境摘要。
3. 执行 case.build，检查构建日志。
4. 执行短时 case.submit，检查 cpl.log.* 是否正常终止。
5. 对生产配置开展重启一致性、吞吐量和科学合理性检查。

6. 学习提示

CESM.run Toolkit 可辅助生成和复核机器配置，但不替代 CIME 官方工作流，也不保证所有科学配置已经通过验证。对于多人共享平台，建议将生成的配置提交给平台管理员或课题组维护者审查，再作为团队默认配置使用。

官方参考

• CIME Porting Documentation: https://esmci.github.io/cime/versions/master/html/users_guide/porting-cime.html
• CESM Documentation & Tools: https://docs.cesm.ucar.edu/