[程式] Earthworm 學習筆記：20170725 [email protected]（II）

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Earthworm 是一套模組化、可擴張、穩定且跨系統的地震資料處理程式，早在1993年便開始開發，是一個非常成熟且具有彈性的地震資料處理程式。今天到臺大參加 Earthworm 的 Pre-workshop（正式的 Earthworm workshop在7/27星期四），由達逸學長教我們建立基本的 earthworm 系統，並建立一個 Wave server 給其他的客戶端使用。下面會精簡的記述課堂練習的成果。

下篇記述利用 slink2ew 與 wave_serverV 從 IRIS 接收資料並建立波形伺服器。

Earthworm Work Flow Diagram

複習一下上一篇中我們預計建立的 Earthworm Work Flow Diagram ：

首先，我們要使用 slink2ew 模組從 IRIS 接收及時的震波資料，將資料放置至 WAVE_RING 這個資料暫存區中，這時，我們用 findwave 去確定 WAVE_RING 是否有資料流進來，並決定 Wave Server 要串流哪些 Wave 的資料，最後再使用一些波形顯示的客戶端（Swarm 等）來顯示資料。

使用新模組前…

首先，在 EW 安裝目錄下「params」資料夾找到欲使用的模組的設定檔。（通常和模組名稱相同的.d檔，如「slink2ew」模組的設定檔為「slink2ew.d」）

再來，確定「earthworm.d」檔案中的欲使用模組名是否已經在模組清單中：

...
 Module   MOD_SLINK2EW          126
...
 Module   MOD_WAVESERVERV       142
...

最後，在「startstop.d」中指定要開啟的模組：

...
Process        "slink2ew slink2ew.d"
Class/Priority OTHER 0

Process        "wave_serverV wave_serverV.d"
Class/Priority OTHER 0
...

我們就準備好可以啟動模組了！

建立共享記憶體（Ring）

我們要先創建一個共享記憶體的區域提供模組間做資料交換。先開啟「earthworm.d」，在「 Shared Memory Ring Keys」部分替共享記憶體取個獨特的 ID 名：

Ring XYZ_RING 1024

原本就有幾個預設的 Ring 存在，也可以使用之。

接著在「startstop.d」初始化共享記憶體，並決定其大小：

 Ring   XYZ_RING 1024

每個用到的共享記憶體必須經過這兩個步驟的初始化，才能使用喔！

slink2ew

一開始，我們先造訪 IRIS Buffer of Uniform Data 網站，點選其中的 Monitor 網頁，選擇一個喜歡的測站，如 TW KMNB。

接著，複製「slink2ew.d」至「run/params」，並以文字編輯器開啟準備編輯內容。再約 86-90 行附近，我們要加上我們想接收的站資訊：

## 想收所有臺灣提供的測站的資料：(本範例)

Stream TW_*

## 想收單一站的資料：
#Stream TW_KMNB

## 指定單一測站某個 Chennel：
#Stream TW_KMNB BHE

## 多個 Chennel 需要用引號引起來：
#Stream TW_KMNB "BHE BHN"

目前只需要更動這部分，不過如果要自訂輸出的 Ring，請編輯「RingName」這個變數，也請記得依據上一小節的內容初始化共享記憶體。

測試 slink2ew 是否成功輸出

當我們設定好「slink2ew」，用下面的方式啟動 EW ：

# 建立執行環境
source ew_macosx_intel.sh 
# 啟動 earthworm
startstop

螢幕輸出大概會是這樣：

                    EARTHWORM SYSTEM STATUS

        Hostname-OS:            Hostname.local - Darwin 16.7.0
        Start time (UTC):       Thu Jul 27 07:56:48 2017
        Current time (UTC):     Thu Jul 27 07:56:48 2017
        Disk space avail:       2252688 kb
        Ring  1 name/key/size:  WAVE_RING / 1000 / 1024 kb
        Ring  2 name/key/size:  XYZ_RING / 1024 / 1024 kb
        Startstop's Log Dir:    /usr/local/Cellar/earthworm_7.8/run_20170725/log
        Startstop's Params Dir: /usr/local/Cellar/earthworm_7.8/run_20170725/par
        Startstop's Bin Dir:    /usr/local/Cellar/earthworm_7.8/bin
        Startstop Version:      v7.8 2015-06-01

         Process  Process           Class/    CPU
          Name      Id     Status  Priority   Used  Argument
         -------  -------  ------  --------   ----  --------
       startstop    3593   Alive    **/**  0:00.01  -
        slink2ew    3594   Alive    **/**  0:00.00  slink2ew.d

   Press return to print Earthworm status, or
   type restart nnn where nnn is proc id or name to restart, or
   type quit<cr> to stop Earthworm.

使用 findwave 測試 Ring 資料並整理供 Webserver 使用

使用 findwave 程式來讀取共享記憶體中的資料並儲存到檔案中：

findwave WAVE_RING 1 1 out.txt w 

#findwave 用法說明：
Usage: findwave <ring name> <index size> <days> <file name> <output type> [<msg size> <hd size> <enforce limit>]
       output type = w for wave_server output; produces Tank commands
                       to use in a wave_serverV configuration file.
                       index size = waveserver index size,
                       days = days to save per tank
       output type = d for SCNL debug output. 
                       Must still provide index size and days.
         <msg size>      = the message size you wish to force all tanks to
          (-1 to not force message size)
          (-2 to produce "padded" message sizes)
          ("padded" message sizes = the max size seen + the difference
           between max message size and the min message size)
         <hd size>       = the size of the target harddrives in mb
          (-1 to not seperate out into harddrives),
         <enforce limit> = y to force tanks bigger than 1 gigabyte to
           1 gigabyte, n to not

程式會一直抓資料直到使用者按下「control + c」，這邊儲存的資料在 Wave Server 時會使用到，螢幕輸出範例如下：

20170727_UTC_08:02:27 FindWave: inRing flushed.
Found 10 SCNLs, press <Ctrl C> to halt.
Found 16 SCNLs, press <Ctrl C> to halt.
Found 22 SCNLs, press <Ctrl C> to halt.
Found 26 SCNLs, press <Ctrl C> to halt.
^C

而 out.txt 的內容則像下面這樣：

Findwave: Generating wave_serverV output:  Found 39 SCNLs
#     Found 39 SCNLs, Num Days = 1, Msg Size = -1, HD Size = -1,
#     Enforce 1 Gig limit = no
#    SCNL            Record            Logo             File Size   Index Size    File Name
#    names            size     Instid        ModuleId   (megabytes) (max breaks)  (full path)
Tank KMNB  BHZ TW --  1256  INST_NTU        MOD_SLINK2EW        8  1  <insert path here>KMNB_BHZ_TW_--.tnk
Tank KMNB  BLE TW --  2528  INST_NTU        MOD_SLINK2EW        8  1  <insert path here>KMNB_BLE_TW_--.tnk
Tank KMNB  BLN TW --  2528  INST_NTU        MOD_SLINK2EW        8  1  <insert path here>KMNB_BLN_TW_--.tnk
...

到這邊我們確定 WAVE_RING 中已經有我們想要的資料了！

架設 Wave Server

首先，複製「wave_serverV.d」至「/run/params」裡面，再來開始設定 wave_serverV.d 重要的參數：

# 指定 IP 及 Port
ServerIPAdr 127.0.0.1
ServerPort    16022 

# 指定伺服器儲存 wave 資訊的位置（tnk檔）
TankStructFile  /usr/local/Cellar/earthworm_7.8/run_20170725/Tank_for_waveserver/p1000-1.str

# 在 75 行左右的位置，加入我們剛剛利用 findwave 掃描出來測站資訊。
# 貼上後，將 Record size 改至適合的大小，這邊用 4096。（必須是2的指數倍的樣子）
# File Name 欄位則把 <insert path here> 取代為你想存資料的路徑。
Tank KMNB  BHE TW --  4096  INST_NTU        MOD_SLINK2EW        10  10  /usr/local/Cellar/earthworm_7.8/run_20170725/Tank_for_waveserver/KMNB_BHE_TW_--.tnk
Tank KMNB  BHN TW --  4096  INST_NTU        MOD_SLINK2EW        10  10  /usr/local/Cellar/earthworm_7.8/run_20170725/Tank_for_waveserver/KMNB_BHN_TW_--.tnk
Tank KMNB  BHZ TW --  4096  INST_NTU        MOD_SLINK2EW        10  10  /usr/local/Cellar/earthworm_7.8/run_20170725/Tank_for_waveserver/KMNB_BHZ_TW_--.tnk
Tank KMNB  BLE TW --  4096  INST_NTU        MOD_SLINK2EW        10  10  /usr/local/Cellar/earthworm_7.8/run_20170725/Tank_for_waveserver/KMNB_BLE_TW_--.tnk
Tank KMNB  BLN TW --  4096  INST_NTU        MOD_SLINK2EW        10  10  /usr/local/Cellar/earthworm_7.8/run_20170725/Tank_for_waveserver/KMNB_BLN_TW_--.tnk

# TankStructFile2 的路徑也要指定：
TankStructFile2 /usr/local/Cellar/earthworm_7.8/run_20170725/Tank_for_waveserver/p1000-2.str

# InputQueueLen 決定有多少訊息數量可以緩衝，通常為上面 tank 數的兩倍。
InputQueueLen 40

完成後在「startstop」加入要啟動的模組清單中，即可準備啟動 EW。

啟動後螢幕範例：

                    EARTHWORM SYSTEM STATUS

        Hostname-OS:            Hostname.local - Darwin 16.7.0
        Start time (UTC):       Tue Jul 25 04:06:00 2017
        Current time (UTC):     Tue Jul 25 04:06:01 2017
        Disk space avail:       1326312 kb
        Ring  1 name/key/size:  WAVE_RING / 1000 / 1024 kb
        Ring  2 name/key/size:  XYZ_RING / 1024 / 1024 kb
        Startstop's Log Dir:    /usr/local/Cellar/earthworm_7.8/run_20170725/log
        Startstop's Params Dir: /usr/local/Cellar/earthworm_7.8/run_20170725/par
        Startstop's Bin Dir:    /usr/local/Cellar/earthworm_7.8/bin
        Startstop Version:      v7.8 2015-06-01

         Process  Process           Class/    CPU
          Name      Id     Status  Priority   Used  Argument
         -------  -------  ------  --------   ----  --------
       startstop    1794   Alive    **/**  0:00.01  -
        slink2ew    1795   Alive    **/**  0:00.00  slink2ew.d
    wave_serverV    1796   Alive    **/**  0:00.00  wave_serverV.d

   Press return to print Earthworm status, or
   type restart nnn where nnn is proc id or name to restart, or
   type quit<cr> to stop Earthworm.

使用 getmenu 向 wave server 存取資料

我們接著就可以使用其他程式向 wave server 存取資料了。比如說使用 getmenu 指令：

getmenu 127.0.0.1:16022

Tank contents for 127.0.0.1:16022
ws: 127.0.0.1:16022  pin:    0   KMNB.BLN.TW.--  Start: 20170725_0404_45.22  End: 20170727_0822_40.57
ws: 127.0.0.1:16022  pin:    0   KMNB.BLE.TW.--  Start: 20170725_0404_45.22  End: 20170727_0822_40.57
ws: 127.0.0.1:16022  pin:    0   KMNB.BHZ.TW.--  Start: 20170725_0405_15.62  End: 20170727_0823_12.87
ws: 127.0.0.1:16022  pin:    0   KMNB.BHN.TW.--  Start: 20170725_0405_06.92  End: 20170727_0822_58.52
ws: 127.0.0.1:16022  pin:    0   KMNB.BHE.TW.--  Start: 20170725_0404_46.27  End: 20170727_0823_13.97

有資料就完成啦！

筆者也是第一次接觸，若有錯誤請多指教！

請多多指教！

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