DAQ-Middlewareの新機能と 実験への展開 千代浩司A,F、濱田英太郎A,F、井上栄二A,F、 長坂康史B,F、味村周平C,F、神徳徹雄D,F、 安藤慶昭D,F、和田正樹E 高エネルギー加速器研究機構 素粒子原子核研究所A 広島工業大学B 大坂大学C 産業技術総合研究所D （株）Bee Beans TechnologiesE Open-ItF もくじ • DAQ-Middlewareの概略 • 新機能 – リングバッファサイズの指定 • 適用事例 • システム構築の工程 2014-03-30 物理学会@東海大学 2 DAQ-Middlewareとは • ネットワークベースのＤＡＱソフトウェアフレーム ワーク – コンポーネントを接続してデータパスを構成 – 開発、設定、利用が容易 • ターゲット – 中小規模実験 – 測定器、エレクトロニクスなどのテストベッド • Robot Technology Middlewareの産総研での実 装OpenRTM-aistをベースに使用している。 2014-03-30 物理学会@東海大学 3 DAQ-Middleware構成図 •使用するコンポーネントを指定 • コンポーネント間接続情報 • パラメータ User Interface PC XML • 装置パラメータ • オンラインモニタパラ メータ Daq Operator System Configuration XML/JSON HTTP Server Command/Status mod_python mod_wsgi •Control Panel on Web browser (javascript, ajax) •Python GUI •Command line program Device Condition/ Online analysis PC Logger ・ ・ ・ Online histograms on Web browser Gatherer Dispatcher Monitor Detectors 2014-03-30 Read-out modules 物理学会@東海大学 Online histograms using ROOT 4 DAQコンポーネントと構成例 Service Port Service Port (command/status) (command/status) Data OutPort InPort DAQ-Middlewareが提供 + Logics = (for data handling) ユーザーが書く Data OutPort InPort Logics (for data handling) DAQコンポーネント構成例 DaqOperator DaqOperator DaqOperator Data Command/Status Logger Gatherer Dispatcher Monitor オンラインモニターしながら データを保存 2014-03-30 Gatherer Logger モニターなしにデータのみ保存 物理学会@東海大学 Gatherer Monitor データセーブなしでオンライン モニターする 5 DAQコンポーネント特徴のまとめ Service Port (command/status) READOUT Data READOUT OutPort InPort Logics (for data handling) Network READOUT Development READOUT Reuse READOUT User A READOUT Repository User B 2014-03-30 物理学会@東海大学 6 動作環境 • Linux – バイナリ • Scientific Linux 5.x、6.x (32bit, 64bit) • Ubuntu 12.04 LTS (32bit, 64bit) – その他のディストリビューションはソースからコン パイル 2014-03-30 物理学会@東海大学 7 最新版での新機能 • DAQ-Middlewareがベースとして使っている OpenRTM-aistでのタイムアウトバグ修正 – CPU消費量の減少 • InPortリングバッファの属性を設定可能にした – リングバッファ長 • 遅いデバイス（ハードディスクなど）への対応 – リングバッファフル、エンプティのポリシー – リングバッファ リードライト のタイムアウト 2014-03-30 物理学会@東海大学 8 ディスク、SSDへの書き込み遅延 • デフォルトパラメータext4ファイルシステム • 32kB書き360マイクロ秒スリープをくりかえし10GBまで書く (ス ループット88MB/s) • 各32kB書き込みの時間をC言語でプログラムを書いて計測 2014-03-30 物理学会@東海大学 9 InPortのリングバッファ Gatherer Logger disk write logic OutPort InPort • Logger内にはリングバッファスレッドと ディスクへ書き出すスレッドがある – 上流からのデータはまずリングバッファに 格納される – Loggerはリングバッファからデータを取り 出してディスクに書く – これにより遅延に対応 • 従来はバッファサイズが固定 • 遅延が大きいデバイスに対応するため に設定ファイルでサイズを変更可能に。 2014-03-30 <inPort from="SampleReader0:samplereader_out" buffer_length="4096">samplemonitor_in </inPort> 物理学会@東海大学 10 DAQ-Middlewareが使われて いる実験、センサーテスト • • 実験 – CANDLES (double beta decay, 神岡地下実験室） – J-PARC/MLF (中性子、ミュオン) – DAQ system of Depth-resolved XMCD (KEK PF) – J-PARC Hadron E16 (High P) (準備中)(次の講演) – SuperNEMO (準備中) 検出器テストベッド – ILC CCD Vertex (KEK,東北大学) – J-PARC Hadron COMET • Roesti • CDC （2014-03物理学会29pTH-7） – ADC_SiTCP • NMEM • STRIPIX (2014-03物理学会28pTH-8) – 液体アルゴンTPC (準備中) – GEM (KEK 測定器開発室) – SOI (KEK 測定器開発室) 2014-03-30 物理学会@東海大学 赤文字は2012年4月以降の採用 11 読み取りシステム完成までの工程 • • • • • COMET CDC, ADC_SiTCPを使ったSTRIPIXでの例 修士課程のかたがたが担当 – ROOTは使える – ローデータを読んだことはない KEKで作業 Gathererは並列読み出しが必要だったため千代が作成 作業工程 – 1日目 • DAQ-Middlewareの説明 • Gatherer – Logger の組み合わせでデータを ファイルに保存 – – • 保存したローデータファイルをデコードし、ヒス トグラムを作るC++プログラムを作成 2日目 • デコードルーチンをモニターコンポーネントに くみこみ 2.5～3日目 • モニターコンポーネント完成 • Dispatcher, Loggerを追加しシステム完成 • 必要ならヒストグラムなどの追加を行う 2014-03-30 1日目 Gatherer Read-out modules Logger （標準品） 2日目 Gatherer Read-out modules 2.5～3日目 物理学会@東海大学 Monitor Logger （標準品） Gatherer Dispatcher （標準品） Monitor 12 サマリー • DAQ-Middlewareの概略 • 新機能 – リングバッファサイズの指定 • 適用事例 • システム構築の工程 • URL: http://daqmw.kek.jp/ 2014-03-30 物理学会@東海大学 13
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