DAQ-Middlewareの新機能と 実験への展開

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1 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

2 もくじ DAQ-Middlewareの概略 新機能 適用事例 システム構築の工程 リングバッファサイズの指定 2014-03-30

3 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 ターゲット
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。

4 DAQ-Middleware構成図 XML mod_python mod_wsgi User Interface HTTP Server
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 HTTP Server XML Daq Operator 　装置パラメータ オンラインモニタパラメータ Command/Status System Configuration mod_python mod_wsgi Control Panel on Web browser (javascript, ajax) Python GUI Command line program XML/JSON Device Condition/ Online analysis PC Logger ・ Online histograms on Web browser Gatherer Dispatcher Monitor Detectors Read-out modules Online histograms using ROOT 4

5 + = DAQコンポーネントと構成例 DAQ-Middlewareが提供 ユーザーが書く DAQコンポーネント構成例 Data InPort
OutPort Service Port (command/status) Logics (for data handling) Data + = DAQ-Middlewareが提供 ユーザーが書く DAQコンポーネント構成例 Dispatcher Logger Monitor DaqOperator Gatherer オンラインモニターしながら データを保存 Logger DaqOperator Gatherer モニターなしにデータのみ保存 Monitor DaqOperator Gatherer データセーブなしでオンライン モニターする Data Command/Status

6 DAQコンポーネント特徴のまとめ Flexibility Reusability Network-transparent
InPort OutPort Service Port (command/status) Logics (for data handling) Data READOUT Network User A Repository Reusability Flexibility Reuse Development Autonomous Component model Network-transparent reusabilityの注：DAQ-Middleware配布物に入っているサンプル的DAQコンポーネントをもとに簡単な改造で実験に適したものを作ることができる。 User B

7 動作環境 Linux バイナリ 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
Scientific Linux 5.x、6.x (32bit, 64bit) Ubuntu 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

8 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

9 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

10 InPortのリングバッファ 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 従来はバッファサイズが固定
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。 <inPort from="SampleReader0:samplereader_out" buffer_length="4096">samplemonitor_in </inPort>

11 DAQ-Middlewareが使われている実験、センサーテスト
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　（ 物理学会29pTH-7） ADC_SiTCP NMEM STRIPIX ( 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) 赤文字は2012年4月以降の採用

12 読み取りシステム完成までの工程 1日目 2日目 2.5～3日目 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 1日目 Gatherer Logger （標準品） Read-out modules 2日目 Gatherer Monitor Read-out modules 2.5～3日目 Logger （標準品） Gatherer Dispatcher （標準品） Monitor

13 サマリー DAQ-Middlewareの概略 新機能 適用事例 システム構築の工程 URL: http://daqmw.kek.jp/
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: