マルチプロセッサ上での高エネルギー物理実験用データ解析システムの研究

多处理器高能物理实验数据分析系统研究

基本信息

批准号：
07740231
负责人：
伊藤領介
金额：
$ 0.64万
依托单位：
National Laboratory for High Energy Physics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740231/
关键词：
高エネルギー実験データ解析ソフトウェア並列処理

项目摘要

並列処理システムの開発は、高エネルギー物理学研究所で準備が進行しているBファクトリー実験を対象として行われた。本システムの開発には共有メモリ型の並列計算機システムが必要であったが、Bファクトリー実験に参加している東京工業大学にこのタイプの大規模なシステムが存在したので、これを利用して開発を行った。開発は東京工業大学の協力で順調に進み、当初目的としたシステムの開発を完了することができた。このシステムは、高エネルギー実験のデータがイベント単位で独立しているという特徴を生かして、各々のイベントデータを異なるCPUに並列処理させるものである。それぞれの処理はUNIX上の複数のprocessとしておこなわれ、その間のデータの受け渡しを共有メモリを用いて行う構造になっている。入力データファイルを集中的に扱いイベント処理を行う複数のプロセスに別々のイベントをわたすevent server、処理されたデータを集め一つのファイルにまとめるoutput server、複数のイベント処理プロセスで別々に蓄積されるヒストグラムをまとめるhistogram process、モンテカルロ法を使ったsimulationを並列処理で行う場合に一貫した乱数のシ-ドを供給するためのseed server、それぞれのイベント処理プロセスからの出力を総合するI/O serverなどを順次開発し、全体の動きを統括するprocess controlプログラムからこれらのサーバーと複数のイベント処理プロセスを生成し協調して動作させることに成功した。このシステムは多くの異なった計算機システムでも変更なく動作するように構築され、実際に多くの計算機でテストされ動作することが証明された。さらにこのシステムの上で現在Bファクトリー実験で使用されている種々のソフトウェアを動作させることに成功し、これを用いて多くの異なった計算機の上で、実際に実験に使用する場合に近い条件下で、期待された性能が達成できることが確認された。この結果は高エネルギー物理実験での計算機利用についての国際会議であるCHEP95で発表された。

该并行处理系统是为B工厂实验开发的，目前高能物理研究所正在准备该实验。这个系统的开发需要一个共享内存并行计算机系统，但是由于参与B工厂实验的东京工业大学有这种类型的大型系统，所以我们就用它来开发。在东京工业大学的配合下，开发进展顺利，我们能够完成我们最初目标的系统开发。该系统利用每个事件的高能实验数据独立的特点，在不同的CPU上并行处理每个事件数据。每个进程在 UNIX 上作为多个进程执行，其结构是使用共享内存在它们之间传输数据。事件服务器集中处理输入数据文件并将单独的事件传递给执行事件处理的多个进程，输出服务器收集处理后的数据并将其编译成单个文件，以及由多个事件处理进程单独累积的直方图。总结该过程的直方图过程，在使用蒙特卡罗方法并行运行模拟时提供一致的随机数种子的种子服务器，以及集成每个事件处理过程的输出的 I/O。我们相继开发了服务器等，并成功地从监督整体操作的过程控制程序中创建并与这些服务器和多个事件处理过程配合。该系统无需修改即可在许多不同的计算机系统上运行，并且经过实际测试并证明可以在许多计算机上运行。此外，我们成功地在该系统上运行了B工厂实验中使用的各种软件，并且使用该系统，我们在接近实际实验的条件下在许多不同的计算机上使用了它，并确认可以达到预期的性能。。这些结果发表在 CHEP95 上，这是一个关于在高能物理实验中使用计算机的国际会议。