简单Modules 的配置与管理，灵活应对多版本软件环境的需求。

参考文档

官方手册：https://modules.readthedocs.io
Modulefile 语法：modulefile --- Modules documentation

Environment Modules 工具

Environment Modules 是一个环境管理工具，用于动态加载、卸载和管理不同版本的软件环境变量（如 PATH、LD_LIBRARY_PATH 等），适用于多版本软件共存场景（如 CUDA、GCC、Python 等）。

1. 安装 Modules

(1) 通过包管理器安装

Ubuntu/Debian

复制代码

sudo apt-get update
sudo apt-get install environment-modules

CentOS/RHEL

sudo yum install environment-modules

验证安装

复制代码

which module  # 应返回 /usr/bin/module

(2) 源码编译安装（推荐自定义路径）

复制代码

# 安装依赖（Tcl 环境）
sudo apt-get install tcl-dev tk-dev  # Ubuntu
sudo yum install tcl-devel tk-devel  # CentOS

# 下载源码
wget https://github.com/cea-hpc/modules/releases/download/v5.3.0/modules-5.3.0.tar.gz
tar -xf modules-5.3.0.tar.gz
cd modules-5.3.0

# 编译安装（自定义路径）
./configure --prefix=/opt/software/modules
make
sudo make install

# 配置环境变量
echo 'export MODULEPATH=/opt/software/modules/modulefiles' >> ~/.bashrc
echo 'source /opt/software/modules/init/bash' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

2. 初始化 Modules

(1) 临时生效（仅当前终端）

复制代码

source /usr/share/modules/init/bash # 包管理器安装

source /opt/software/modules/init/bash # 源码安装

(2) 永久生效（所有用户）

复制代码

# 添加到全局 profile
sudo sh -c 'echo "source /usr/share/modules/init/bash" >> /etc/profile'

# 或仅当前用户
echo 'source /usr/share/modules/init/bash' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

3. Module 基本命令

命令	作用
`module avail`	查看可用模块
`module load <module>`	加载模块
`module unload <module>`	卸载模块
`module list`	查看已加载模块
`module purge`	卸载所有模块
`module show <module>`	显示模块的环境变量
`module swap <old> <new>`	替换模块（如切换 CUDA 版本）

4. Modulefile 编写

(1) 默认模块路径

复制代码

/usr/share/modules/modulefiles       # 包管理器安装
/opt/software/modules/modulefiles    # 源码安装

(2) 基本结构

复制代码

#%Module1.0
proc ModulesHelp { } {
    puts stderr "This module loads the <Software> environment"
}
module-whatis "Description of the module"

# 设置变量
set version 1.0
set prefix /path/to/software

# 环境变量
prepend-path PATH $prefix/bin
prepend-path LD_LIBRARY_PATH $prefix/lib
setenv SOFTWARE_HOME $prefix

Modulefile 是定义软件环境的配置文件，采用 Tcl 语法，需放在MODULEPATH指定的路径下。

1. 基础语法

命令 / 语法	作用	示例
`#%Module1.0`	声明文件为 Modulefile（必须放在首行）	`#%Module1.0`
`setenv VAR VALUE`	设置环境变量	`setenv CUDA_HOME /usr/local/cuda-12.0`
`prepend-path PATH /dir`	将路径添加到环境变量开头（优先生效）	`prepend-path PATH /usr/local/cuda-12.0/bin`
`append-path PATH /dir`	将路径添加到环境变量末尾	`append-path LD_LIBRARY_PATH /opt/lib`
`module-whatis "desc"`	模块描述（`module avail`时显示）	`module-whatis "CUDA 12.0 toolkit"`
`proc ModulesHelp {} { ... }`	模块帮助信息（`module help <module>`时显示）	见下文示例
`module load <dep>`	加载依赖模块	`module load gcc/11.2.0`
`is-loaded <module>`	检查模块是否已加载	`if { ![is-loaded gcc/11.2.0] } { ... }`

复制代码

实战案例：多版本 GCC 管理
1. 安装 GCC 9.3.0 和 11.2.0
假设安装路径分别为/opt/gcc/9.3.0和/opt/gcc/11.2.0。
2. 编写 Modulefile
# 创建gcc模块目录
sudo mkdir -p /usr/share/modules/modulefiles/gcc
cd /usr/share/modules/modulefiles/gcc

# 编写9.3.0版本
sudo vim 9.3.0

#%Module1.0
module-whatis "GCC 9.3.0 compiler"
setenv GCC_HOME /opt/gcc/9.3.0
prepend-path PATH $GCC_HOME/bin
prepend-path LD_LIBRARY_PATH $GCC_HOME/lib64

# 编写11.2.0版本
sudo vim 11.2.0

#%Module1.0
module-whatis "GCC 11.2.0 compiler"
setenv GCC_HOME /opt/gcc/11.2.0
prepend-path PATH $GCC_HOME/bin
prepend-path LD_LIBRARY_PATH $GCC_HOME/lib64

3. 使用与切换
module avail gcc  # 查看可用版本
module load gcc/9.3.0  # 加载9.3.0
gcc --version  # 验证版本
module swap gcc/9.3.0 gcc/11.2.0  # 切换到11.2.0
gcc --version  # 验证切换成功
module purge  # 卸载所有模块

5. 高级用法

条件加载

复制代码

# 仅在加载时执行
if { [module-info mode load] } {
    puts stderr "Loading module..."
}

# 仅在卸载时执行
if { [module-info mode remove] } {
    puts stderr "Unloading module..."
}

6. 常见问题

module avail不显示模块：
- 检查 Modulefile 是否放在MODULEPATH路径下；
- 检查文件名 / 目录权限（确保可读，chmod 644 <modulefile>）；
- 检查#%Module1.0是否放在首行（语法要求）。
加载模块后命令无效：
- 检查 Modulefile 中PATH或LD_LIBRARY_PATH是否指向正确路径（可通过module show <module>确认）；
- 确认软件实际安装路径与 Modulefile 中一致（路径不存在会导致失效）。
依赖模块加载失败：
- 检查依赖模块是否存在（module avail <dep>）；
- 依赖逻辑语法错误（如is-loaded写成is - loaded，Tcl 语法不允许空格）。

=======拓展技巧===================================================

模块继承 ：通过include命令复用其他 Modulefile（如include /path/to/base.module）；

条件适配 ：根据系统架构（如x86_64/arm64）设置不同路径：

复制代码

if { $::tcl_platform(machine) eq "x86_64" } {
    prepend-path PATH /opt/app/x86/bin
} else {
    prepend-path PATH /opt/app/arm/bin
}

批量管理 ：通过module save <name>保存当前模块集合，module restore <name>恢复（如保存常用环境）。