Построение систем сбора данных для многоканальных ядерно-физических установок на основе UNIX-подобных операционных систем

Abstract

У роботі розглянуто деякі ідеї та принципи, які використовуються при побудові програмних засобів систем збору даних на основі сучасних UNIX-подібних операційних систем. Зокрема, це широке використання інтерфейсів міжпроцесорної та міжмашинної взаємодії передачі даних, виключення проміжного зберігання даних на жорстких дисках, модульна організація, що дозволяє легко розподіляти і масштабувати систему збору даних, реалізація систем типової інфраструктури тощо. Проведено порівняння UNIX-подібних операційних систем та DOS як середовищ, у яких реалізується програмне забезпечення систем збирання даних. Описується інфраструктура, що надається системою qdpb, що дозволяє реалізувати модульні розподілені системи збору, транспортування, обробки та подання даних для різноманітних ядерно-фізичних установок з електронним зніманням даних. Викладено деякі схеми реалізації, що застосовувалися в Лабораторії високих енергій (ЛВЕ) Об'єднаного інституту ядерних досліджень (ОІЯД, м. Дубна) на основі інфраструктури qdpb систем збору даних таких установок. Коротко подано варіант подальшого розвитку інфраструктури збору даних – система ngdp.

В работе рассмотрены некоторые идеи и принципы, используемые при построении программных средств систем сбора данных на основе современных UNIX-подобных операционных систем. В частности, это широкое использование интерфейсов межпроцессорного и межмашинного взаимодействия для передачи данных, исключение промежуточного хранения данных на жестких дисках, модульная организация, позволяющая легко распределять и масштабировать систему сбора данных, реализация систем типовой инфраструктуры и т.д. Проведено сравнение UNIX-подобных операционных систем и DOS как сред, в которых реализуется программное обеспечение систем сбора данных. Описывается инфраструктура, представляемая системой qdpb, позволяющая реализовать модульные распределенные системы сбора, транспортировки, обработки и представления данных для разнообразных ядерно-физических установок с электронным съемом данных. Изложены некоторые применявшиеся в Лаборатории высоких энергий (ЛВЭ) Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ, г. Дубна) схемы реализации на основе инфраструктуры qdpb систем сбора данных таких установок. Кратко представлен вариант дальнейшего развития инфраструктуры сбора данных – система ngdp.

Some ideas and principles, used at design of software for data acquisition systems on base of the modern UNIX-like operating systems, are considered. In particular, ones follows: wide using of interprocess and intercomputer interfaces for data transfer, elimination of intermediate storages on HDD, modular structure allows to easy distribute and scale data acquisition system, implementation of typical framework systems, and so on. The comparison of a UNIX-like operating systems and DOS as environments for data acquisition software implementation is done. The framework provided by the qdpb system, which allows to implement a modular distributed systems for data acquisition, transfer, processing, and visualization for various nuclear physics experimental setups with electronic readout, is described. Some used at the Laboratoty of High Energies (LHE) of the Joint Institute for Nuclear Research (JINR, Dubna) schemes of qdpb framework based implementation of the data acquisition systems for such setups are explained. A some variant of the data acquisition frameworks future development – the ngdp system – is presented briefly.