Конференции ИВТ СО РАН

V Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям с участием иностранных ученых

1-3 ноября, г. Новосибирск, Россия

Тезисы докладов

Информационные технологии

Online-обеспечение эксперимента КЕДР

Орлов И.О., Ерыгин Д.А.

Институт ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН (Новосибирск)

Детектор элементарных частиц КЕДР предназначен для проведения экспериментов по физике высоких энергий в области рождения пси- и ипсилон-мезонов (2-10 ГэВ) на ускорительном комплексе ВЭПП-4М в Институте ядерной физики им Г.И. Будкера. Поток экспериментальных данных после аппаратного отбора достигает 1 Мб/cек. Для обеспечения потребностей эксперимента в режиме реального времени требуется локальная сеть компьютеров и специализированное программное обеспечение.

Прикладной уровень программного обеспечения состоит из 20-30 задач управления и обработки. На системном уровне программное обеспечение эксперимента КЕДР состоит из нескольких составных частей:

система управления прикладными задачами,
средства межзадачного взаимодействия (система передачи сообщений),
средства программно-аппаратного сопряжения (система сбора данных, система медленного контроля).

Система управления задачами эксперимента - программный комплекс, позволяющий оператору с любого терминала в локальной сети контролировать работу программ управления аппаратурой.

Система объединяет ряд взаимодействующих процессов, исполняемых в автономном режиме на нескольких компьютерах, объединённых в комплекс. Под автономностью понимается возможность функционировать без привязки к конкретным устройствам ввода-вывода. Обеспечивается связь оператора с одной или несколькими программами комплекса, независимо от того, на каком компьютере они исполняются.

Основными компонентами системы управления задачами являются:

Служба автономных процессов APRON, позволяющая процессам исполняться без постоянного контакта с операторами и передающая запросы между процессами комплекса.
Набор средств терминального взаимодействия TINMAN, позволяющий оператору управлять всеми процессами системы с одного рабочего места.
Библиотека построения и отображения панелей управления KcMenu. Панель управления - пользовательский интерфейс управления конкретной задачей. Позволяет отображать и изменять значения параметров управляемого процесса.
Библиотека поддержки режима кооперативной многозадачности PIEMAN. Режим кооперативной многозадачности важен для синхронизации действий прикладной программы и изменения её параметров с помощью интерфейса панели управления.

Для передачи команд между процессами системы на каждом компьютере комплекса предусмотрен локальный агент, контролирующий выполнение процессов компьютера. Центральный агент системы обеспечивает целостную работу комплекса в целом и синхронизацию данных агентов на всех компьютерах. Оператор связывается с процессами комплекса с помощью специальной программы PILOT и получает возможность передавать и получать данные, изменять параметры запущенных процессов.

Система передачи сообщений (СПС) решает задачу интеграции аппаратуры, систем контроля и обработки данных. СПС состоит из независимых модулей: серверы обработки и передачи сообщений, библиотека для построения клиентских приложений. С помощью специальных алгоритмов синхронизации все серверы объединяются в единую сеть и могут обслуживать как локальных, так и удалённых клиентов.

Сообщения делятся на два основных типа: 1) посылки системы сбора данных (большой поток данных, один источник, большое количество приёмников); 2) пакеты межзадачных сообщений (сравнительно малый поток данных, большое разнообразие, произвольные соотношения между источниками и приёмниками).

Работа СПС может быть описана в терминах редакционно-издательской и почтовой служб. Пересылаемые данные называются выпусками издания и идентифицируются кодами изданий. Издание регистрируется с помощью специального вызова и может состоять из нескольких томов, соответствующих независимым разделам данных. Это отражает структуру "событий", считанных из аппаратуры и состоящих из данных отдельных подсистем детектора.

Издание может быть объявлено периодическими или постоянным. Примерами последних являются сообщения о состоянии набора данных и установке параметров детектора, всегда присутствующие в системе.

Получатели и отправители изданий называются адресатами. Адресат получает данное издание по подписке. Подписываясь на издание, можно задать условия отбора (фильтр), а также указать, какие из томов издания требуются. На одно и тоже издание можно подписаться несколько раз, требуя, например, разный набор томов, разные условия отбора и гарантию доставки (во многих случаях часть выпусков издания может теряться без ущерба для приложения). Подписку можно отменить или модифицировать её условия. Для распространения данных адресат-издатель должен объявить о выпуске издания, указав, какие тома издания он поставляет. Допускается совместная издательская деятельность, при которой один адресат-издатель выпускает часть издания, а другие, подписавшись на эту часть, добавляют свои тома или разделы томов. Объявление о публикации может быть отменено.

Функции распространения изданий выполняет специальный процесс, называемый сервером сообщений. Cистема передачи сообщений состоит из нескольких серверов сообщений, которые работают на отдельных компьютерах, взаимодействуя между собой и обслуживая локальных подписчиков и издателей.

Дополнительные материалы: Полный текст доклада
Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]