Environment Modules (программное обеспечение)

Environment Modules позволяет пользователям динамически конфигурировать окружение оболочки без постоянного изменения скриптов входа. Это особенно полезно в сфере высокопроизводительных вычислений (HPC), где требуется доступ к нескольким версиям одного и того же приложения. Пользователь подключает и отключает отдельные скрипты — modulefile — для изменения таких переменных окружения, как PATH или LD_LIBRARY_PATH.

Environment Modules не зависит от типа оболочки и поддерживает все основные Unix-оболочки (Bash, ksh, Zsh, Fish, sh, tcsh, csh), а также оболочки Windows (CMD.EXE и PowerShell) и ряд скриптовых языков (Perl, Python, Ruby, Tcl, CMake и R).

Программа работает со всеми элементами окружения оболочки: переменными окружения, алиасами, shell-функциями и автодополнением команд.

Environment Modules была впервые разработана в начале 1990-х годов^[1] Джоном Л. Фурлани в Sun Microsystems. Версия 1 была реализована как набор shell-скриптов. В версии 2 Environment Modules стала программой на C, обрабатывающей modulefile, написанные на Tcl.

В середине 1990-х Питер В. Озель из Siemens и Йенс Хамиш из Strawberry выпустили версию 3.0beta^[2]. В конце 1990-х Р. К. Оуэн из NERSC взял на себя развитие проекта и портировал его на Linux. Версия 3.1 была опубликована в 2000 году под лицензией GPL^[3].

В 2000-х годах Environment Modules получила широкое распространение в HPC и внедрялась в крупнейших вычислительных центрах^[4][5]. Environment Modules также стала частью базовой конфигурации программного комплекса Минобороны США (HPCMP)^[6].

В 2004 году Марк Лаката из MIPS Technologies разработал чистую реализацию на Tcl^[7]. Эту альтернативную ветку впоследствии поддерживал Кент Мейн из Университета Миннесоты.

В 2008 году Роберт МакЛей из TACC представил Lmod^[8] — альтернативную реализацию Environment Modules на базе Lua.

После выхода версии 3.2.10 в декабре 2012 года разработка C-реализации была прекращена. В последующие годы Lmod стал набирать популярность в сообществе HPC.

В 2017 году поддержка проекта перешла к Ксавье Деларюэль из CEA (Франция), который выпустил версию 4 — на базе Tcl-реализации, дополненной для совместимости с прежней C-версией^[9]. С тех пор новые функции регулярно внедряются для повышения удобства работы и расширения возможностей^[10].

Environment Modules предоставляет команду modulecmd.tcl вместе с shell-функцией или псевдонимом module^[11]. Эта команда интерпретирует modulefile^[12] — скрипты на Tcl, определяющие изменения окружения, — и генерирует соответствующий код для оболочки. Shell-функция или псевдоним исполняет этот код, чтобы обновить текущую сессию оболочки.

Обычно modulefile изменяет переменные окружения, такие как PATH, MANPATH или LD_LIBRARY_PATH.

Modulefile организованы в каталоги — modulepath. Эти каталоги могут администрироваться централизованно (система) или располагаться в пользовательских директориях для индивидуальных настроек.

Пользователь может:

• Загрузить modulefile (применить изменения окружения): module load
• Отключить modulefile (отменить изменения): module unload
• Переключить между версиями: module switch
• Посмотреть доступные modulefile: module avail
• Показать содержимое modulefile: module display
• Вывести список подключённых modulefile: module list
• Сохранить подключенные modulefile в коллекцию: module save
• Восстановить окружение из коллекции: module restore
• Активировать пользовательский modulepath: module use

Environment Modules поставляется во многих дистрибутивах Linux и Unix^[13]. В Debian, Ubuntu, Red Hat Enterprise Linux и Fedora программа доступна под именем пакета environment-modules. Также существует пакет для macOS через Homebrew, а отдельная версия предоставляется и для Windows. Если дистрибутивные пакеты недоступны, проект предлагает исходные коды и документацию для ручной установки и настройки^[14][15].