Структура и общие характеристики программного обеспечения

Программное обеспечение системы сбора реализует следующую концепцию: весь процесс, связанный с подготовкой наблюдения, должен быть осуществлен заранее в интерактивном режиме, само же наблюдение не должно требовать ручного вмешательства и внесения субъективного фактора. Этот принцип, заложенный и в предыдущих версиях MCOSS (Витковский и др., 1989), сохранился и при переходе на платформу персональных компьютеров. Сохранилась и базовая технология разработки математического обеспечения, предполагающая тесную связь с программированием сетей передачи данных. Однако переход на распределенную архитектуру (Черненков, 1995) комплекса в сетевой среде IP, персональные компьютеры и стандартные средства связи с существенно большей производительностью позволил реализовать мультидоступ к данным в реальном времени и резко повысить надежность работы комплекса в целом.

Минимальные затраты при построении системы сбора данных на базе сетевой технологии получаются при использовании свободно распространяемых версий операционной системы UNIX. Из которых наиболее удобным оказался Linux.

  
Figure 5: Программное обеспечение системы сбора.

Схематически программные компоненты отображены на рис.5. Исходный текст ядра Linux был дополнен оригинальным драйвером КАМАК-контроллера, поддерживающим стандартный набор функций: чтения, записи, обработки прерываний и управления КАМАК-модулями. В настоящий момент используется версия ядра Linux 1.2.8

Кроме доработки ядра операционной системы, в комплекс программных средств для проведения наблюдений входят следующие пакеты и отдельные программы:

• Комплекс программных средств подготовки наблюдения -- Packet.
• Пакет программ автоматической диспетчеризации и компоновки заданий на наблюдения по облучателям, а также удаленного доступа к архиву -- Observ.
• Программа регистрации данных -- rr.
• Программа управления кареткой облучателя -- carr.
• Программа дистанционного управления радиометрами -- comp.
• Программа пересылки наблюдательных данных по сети в архив -- fcpa.
• Пакет программ обеспечения визуального контроля -- Vis.

Программа регистрации данных rr запускается при старте системы как автономный процесс, который сначала запускает процедуру синхронизации системных часов от сигналов службы точного времени. Затем производится считывание файла пакета задания. Если во время ожидания источника этот файл модифицируется, то производится повторное считывание с целью учета появления новых заданий, или модификации старых. На время модификации файла, во избежание нарушения целостности данных, производится его блокировка. Сразу после считывания задания и проверки на корректность времени исполнения программа rr автоматически запускает программу управления кареткой carr как автономную задачу, которой в качестве параметров передает координаты начальной установки и время исполнения. Перед записью источника программа rr калибрует радиометры и создает заготовку многочастотного файла данных на всю длину записи, тем самым предотвращается неожиданный срыв наблюдений из-за переполнения диска. Частота опроса каналов на существующей аппаратуре составляет 100 Гц. Обычно в штатном режиме снятие отсчетов производится с частотой 10 Гц, при этом каждый отсчет выходных данных является результатом аналого-цифрового интегрирования с постоянной времени, адекватной частоте опроса. Такой частоты опроса достаточно для подавляющего большинства режимов, включая самую короткую волну см., наблюдаемую на облучателе . В специальных случаях (для наблюдения быстропеременных процессов) сбор можно производить на частоте 1000 Гц, переключив радиометры в компенсационный режим.

Запись файлов осуществляется в FITS-подобном RFLEX-формате (Верходанов и др., 1993) на локальный жесткий диск, а затем файлы пересылаются по FTP (Черненков, 1995а) в архивную область сервера РАТАН.

Во время ожидания и записи источника можно производить визуальный контроль регистрируемых данных как на облучателе, так и на любом компьютере в локальной сети РАТАН-600. Для этого при старте системы запускается автономный процесс vsd, постоянно опрашивающий специальный буфер визуальных данных драйвера КАМАК и записывающий их как в виде файла на диск, так и передающий их в сеть по IP. Для графического вывода этих данных написаны программы visn и xvisn, предназначенные соответственно для вывода на удаленный SVGA-монитор и на стандартный X-терминал. С помощью программы comp в интерактивном режиме можно скомпенсировать радиометры, в том числе и с удаленного терминала.

Использование многозадачной и многопользовательской сетевой среды UNIX позволяет производить как непрерывные многосуточные обзоры, так и последовательные наблюдения дискретных источников без перезагрузки программ. Параллельно с наблюдениями можно проводить их обработку на любом компьютере информационной сети САО, в том числе и в кабине облучателя.