EAST PCS中的实时数据通讯研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lsssml1990
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)托卡马克实验装置中,数据通讯的实时性衡量着等离子体控制系统PCS(Plasma Control System)的控制性能,该系统的实时通讯网络依托Myrinet网络实现系统内实时处理器间数据通讯,以Myrinet网络为基础对通讯相关接口函数进行层层封装,最后为PCS控制算法提供了面向物理处理器及通讯方式透明的多CPU间实时通讯API,从而简化了算法程序中通讯部分代码的使用和维护工作。本文从以上几个角度对PCS系统的实时通讯代码结构进行层层分析,对各层的实现逻辑进行了研究。  单机版PCS利用多核技术来提高PCS数据通讯的效率,由于单机系统的数据交换可在本机内存内进行,从而摆脱对实时通讯网卡的依赖,无论是效率还是成本相较于传统的PCS集群都更为理想。单机版等离子体控制系统包括一个主节点和一个实时节点,二者之间用以太网实现信息交换;六个实时处理器全部部署在一台实时节点上,处理器在实时算法运行过程中通过共享内存方式实现数据实时交换。根据这一设计思想,本文就单机版等离子体控制系统的通讯体系结构进行了设计与实现,并对该系统进行了硬件测试。  PCS依托反射内存网络与装置中其它系统进行数据通讯,其可以实现数据在系统间低延迟、无失真地传输。为了提升PCS系统中数据通讯的效率并进一步降低该系统的通讯延迟,本文针对数据通讯延迟问题进行了理论及实际测试,根据测试结果设计并实现了利用线程并行化的方式来平衡处理器负载并提高处理器间合作协调性,从而提高系统的时效性,进一步降低了PCS的延迟。经测试,PCS可以将时钟周期降低到过去的一半,系统的延迟也降低到30微秒以下。
其他文献
当前的在线数据存储系统面临互联网应用带来的新型负载,具有规模大,并发度高,形式变化丰富的特点。以往一般使用关系型数据库作为在线数据存储系统,但当面对新型特点的负载时
时间同步技术是网络应用的关键支撑技术之一,时间同步保证网络节点之间时间一致,其主要考虑两方面因素,时钟偏差和时钟漂移。在计算机网络中,主流的时间同步协议是NTP(Networ
为了满足在轨服务、编队飞行、天基目标近距离观测等空间任务对于高精度实时定位与定速的需求,提高航天器自主导航能力,扩展GNSS技术在空间段的应用领域,需要开展基于GNSS的空间
学位
聚类分析是数据挖掘中的核心技术之一。随着互联网的发展,现实世界中的数据量呈现爆炸式地增长,这导致传统的集中式聚类技术在面对大数据时无法有效地处理。随着MapReduce框
近年来无线传感器网络在许多领域有着巨大的应用前景因而受到广泛关注。将一组传感器节点布局在指定区域,节点通过其装备的无线电装置和能量互相通信,由此构成一个无线传感器网
进入21世纪以来,我国城市化发展不断加快,城市公路交通系统的压力不断加大,交通拥堵、事故等日益频繁,逐渐成为经济和社会发展中的全球性问题。交通事件自动检测系统(Automat
随着信息技术的发展以及业务的增加,分布式基础设施系统的规模越来越大,出现大规模的分布式基础设施系统。大规模分布式基础设施系统的带来好处的同时,也推出了挑战。由于规模大
随着科研进程的加速,科学家对信息的依赖也比以往任何时候突出。因此,科研信息日益成为具有战略意义的资源,能否有效利用科研信息将成为科研信息化推进的关键因素。与此同时,随着
目前,随着GIS技术的日益发展,GIS数据的数据量也随之增大。图像数据处理应用的主要问题不再是数据源的不足,而是如何快速、准确地从中提取更加丰富和有用的信息。本选题的研究目