Singularity 是一种流行的容器技术，专为高性能计算（HPC）和科学计算应用设计。与 Docker 等其他容器技术不同，Singularity 可以直接在用户空间中运行，而不需要特权或守护进程。这使得 Singularity 在 HPC 环境中非常受欢迎，因为这些环境通常对安全性和多用户支持有严格的要求。
singularity 容器的优点包括：
- 不需要 sudo 权限即可运行（与 Docker 不同）；
- 在多节点环境中与 HPC 资源管理器很好地互操作；
- 默认情况下，轻松利用集群或服务器上的 GPU、高速网络、并行文件系统；
- 能够将 Docker 镜像转换为 Singularity。
系统安装
$ sudo apt-get update && sudo apt-get install -y \
build-essential \
libssl-dev \
uuid-dev \
libgpgme11-dev \
squashfs-tools \
libseccomp-dev \
pkg-config
$ sudo yum update -y && \
sudo yum groupinstall -y 'Development Tools' && \
sudo yum install -y \
openssl-devel \
libuuid-devel \
libseccomp-devel \
wget \
squashfs-tools
Singularity的使用主要分为三步：拉取（或构建）镜像，使用镜像，以及删除镜像。以下是这些步骤的详细说明：
1. 拉取（或构建）镜像
可以从Singularity Hub或Docker Hub拉取预构建的镜像，也可以使用定义文件从头开始构建自己的镜像。
以下是从Docker Hub拉取一个Ubuntu镜像的例子：
singularity pull docker://ubuntu
singularity pull sub://ubuntu:latest
# 从docker hub中pull
singularity pull docker://ubuntu:latest
# pull并保存镜像文件
singularity pull ubuntu.latest.sif sub://ubuntu:latest
这会将Docker的ubuntu镜像保存为一个Singularity镜像文件，名为ubuntu_latest.sif。
如果想从头开始构建自己的镜像，需要创建一个定义文件，然后使用singularity build命令。定义文件可能如下所示：
Bootstrap: docker
From: ubuntu:18.04
%post
apt-get update && apt-get install -y python
然后，可以使用以下命令构建镜像：
sudo singularity build my_image.sif my_def.def
在这个例子中，my_image.sif是输出的镜像文件，my_def.def是定义文件。
2. 使用镜像
一旦有了一个Singularity镜像，可以使用singularity shell，singularity exec，或singularity run命令来使用它。
例如，以下命令会在一个Ubuntu镜像中启动一个shell：
singularity shell ubuntu_latest.sif
也可以直接执行镜像中的命令，如下所示：
singularity exec ubuntu_latest.sif echo "Hello, world!"
singularity run 命令用于运行 Singularity 容器的默认运行脚本。这个脚本是在容器的构建过程中定义的，通常用于启动应用程序或服务。
例如，如果Singularity 容器包含一个 web 服务器，可以使用 singularity run 命令来启动它：
singularity run my_web_server.sif
### 这个命令会运行 my_web_server.sif 容器的默认运行脚本，该脚本应该启动 web 服务器。
其他
# shell方法
singularity shell ubuntu.latest.sif
# -B 参数与docker run的-v参数类似
singularity shell -B /data:/data ubuntu.latest.sif
# run方法
singularity run ubuntu.latest.sif
# exec方法
singularity exec --containall --bind ${cwd}:${docker_cwd} ubuntu.latest.sif /bin/bash script.sh
3. 删除镜像
删除一个Singularity镜像就像删除一个普通的文件那样简单。只需要使用rm命令：
rm ubuntu_latest.sif
这将会删除ubuntu_latest.sif镜像。
这些步骤涵盖了Singularity的基础使用。
在Singularity中使用环境变量和挂载主机目录的方法如下：
使用环境变量
在Singularity容器中使用环境变量，可以在定义文件中使用%environment部分来设置环境变量。例如：
Bootstrap: docker
From: ubuntu:18.04
%environment
export MYVAR="Hello, world!"
这将在容器环境中创建一个名为MYVAR的环境变量，其值为"Hello, world!"。
也可以在启动容器时使用-e或--cleanenv选项清除所有环境变量，然后使用-E或--env选项设置新的环境变量。例如：
singularity exec --cleanenv --env MYVAR="Hello, world!" my_image.sif echo $MYVAR
这会在一个清洁的环境中运行容器，其中只有一个名为MYVAR的环境变量。
挂载主机目录
Singularity允许容器中挂载主机文件系统的目录。可以使用-B或--bind选项来实现这一点。例如：
-B 参数与docker run的-v参数类似
singularity exec -B /path/to/host/dir:/path/to/container/dir my_image.sif ls /path/to/container/dir
这会将主机上的/path/to/host/dir目录挂载到容器的/path/to/container/dir目录，然后在容器中列出该目录的内容。
也可以在定义文件中使用%files部分来复制文件或目录到容器。例如：
Bootstrap: docker
From: ubuntu:18.04
%files
/path/to/host/file /path/to/container/file
这将在构建容器时将主机上的/path/to/host/file复制到容器的/path/to/container/file。
直接设置运行环境
比如我外部Linux的运行目录为/home/xxxx，直接设置下面的Singularity环境即可让Singularity里面的软件识别到外界的环境
export SINGULARITY_BIND="/home/xxxx" ### 可以加载到bashrc
singularity exec my_image.sif ls /home/xxxx
