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

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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。

上篇記述基本概念與如何啟動一個沒有任何模組的 Earthworm 程式。

架構

Earthworm （下面用 EW 簡寫）有些比較專門的名詞，先說一下：

  • Module 模組（M）：具有特別目的的程式，可以參考 這個網頁 裡面羅列的所有Earthworm 模組。
  • Ring 共享記憶體（R）：一個共享的記憶體空間，提供給不同模組間交換資料使用。
  • Diagram：工作的流程圖，使用者規劃的資料處理流程，由許多 M 與 R 或其他單元組成。可以注意的是這個流程圖不侷限在同一台電腦裡完成所有工作。

圖：這次 Pre-workshop 主要的工作流程圖，今天將會建立一個從 IRIS 接收及時震波資料，並架設波形伺服器供其他客戶端使用。

啟航！

我們開始一個最基本的 EW 程式吧！就是…啟動不含模組的 EW 。

下載軟體：

請至 這邊 點選一個 EW 發佈版的下載位置，並下載相對應自己作業系統的程式版本。筆者以「MacOSX Intel 64-bit」版本為例，下載完後是個 tar.gz 的壓縮檔，解壓縮後即包含所有必要的執行檔。

將檔案放置在你想放的地方，筆者是放在「/usr/local/Cellar/earthworm_7.8/」資料夾內，EW版本為7.8

準備啟動的必要檔案：

首先，在 EW根目錄（$EW_ROOT/earthworm_7.8/） 建立一個「Run」的資料夾，並在下面建立「params」、「logs」、「data」等資料夾，裡面將分別存放「必要的參數設定檔」、「執行記錄」與「資料」檔案

要成功啟動 EW 最少要下面四個檔案：「earthworm_global.d」、「earthworm.d」、「ew_macosx_intel.sh」、「startstop_unix.d」。請在 EW根目錄 下「params」與「environment」找到上面提到的檔案。（註：請選擇符合自己作業系統的檔案，如果是 Windows 作業系統則使用檔名內有 nt 的設定檔。）

「earthworm_global.d」是 EW 的核心設定檔，程式設計者以明確說明若非必要使用者不應更動檔案的任何部分 。

「earthworm.d」則是設定使用者可客製化的參數，比較重要的是任何 EW 使用到的 M 與 R 都要在這個檔案中定義（像是C的標頭檔，先宣告有什麼模組或是共享記憶體可以使用）。

「ew_macosx_intel.sh」是幫助建立執行環境的設定檔，裡面記述了安裝的路徑等必要的參數。講師說因為有部分 EW 模組會用到 C 與 Fortran 編譯器（Compiler），因此在執行 Windows 的設定檔後若系統沒有安裝對應的編譯器會顯示「裝置未就緒」，但以今天的範例我們不需要編譯器。

「startstop_unix.d」是 startstop 程式的設定檔，專門用來啟動與結束 EW。

設定基礎設定

ew_macosx_intel.sh

由於 EW 是命令列工具，因此我們需要為命令列建立一個執行環境（定義安裝位置等），所以我們要先編輯「ew_macosx_intel.sh」這個檔案（Windows 則是 「ew_nt.cmd」這個檔案）。參考的設定如下：（注意：筆者是在「run_20170725」資料夾中執行 EW ，請替代為你想執行 EW 的路徑）

# 這邊省略了原檔案中的說明，請至各系統的設定檔閱讀
#===== =====
#這邊路徑結尾不用加「/」
export EW_HOME=/usr/local/Cellar
export EW_VERSION=earthworm_7.8
#===== =====
export SYS_NAME=`hostname`
#===== =====
# 注意 EW_INSTALLATION 必須是由 EW 開發人員給予的唯一識別碼，定義在「earthworm_global.d」檔案之中
export EW_INSTALLATION=INST_UNKNOWN
#===== =====
#以下路徑結尾一定要加「/」
# 筆者在「run_20170725」路徑裡執行 EW
export EW_PARAMS=${EW_HOME}/earthworm_7.8/run_20170725/params/
export EW_LOG=${EW_HOME}/earthworm_7.8/run_20170725/logs/
export EW_DATA_DIR=${EW_HOME}/earthworm_7.8/run_20170725/data/
export PATH=${EW_HOME}/$EW_VERSION/bin:$PATH
#===== =====
#結尾編譯器設定的部分省略

earthworm.d

目前不需要更動檔案，不過之後想要增加 Ring 數目時，請到這個檔案新增 Ring 資訊（第 29 行附近）。範例如下：

#--------------------------------------------------------------------------
#                      Shared Memory Ring Keys
#
# Define unique keys for shared memory regions (transport rings).
# All string/value mappings for shared memory keys may be locally altered.
#
# The maximum length of ring string is 32 characters.
#--------------------------------------------------------------------------
     
 Ring   WAVE_RING        1000    # public waveform data
 Ring   PICK_RING        1005    # public parametric data
 Ring   HYPO_RING        1015    # public hypocenters etc.
 Ring   BINDER_RING      1020    # private buffer for binder_ew
 Ring   EQALARM_EW_RING  1025    # private buffer for eqalam_ew
 Ring   DRINK_RING       1030    # DST drink messages
 Ring   AD_RING          1035    # A/D waveform ring
 Ring   CUBIC_RING       1036    # private buffer for cubic_msg
# Do not put FLAG_RING in starstop*.d  This is a hidden ring used for termination flags.
 Ring   FLAG_RING        2000    # a private ring for Startstop 7.5 and later to use
                                 # for flags. If this doesn''t exist, startstop will 
                                 # create the ring automatically at key 9999
                                 # If you run multiple startstops, you''ll need to change
                    
                                 # all ring keys values here in earthworm.d, including
                                 # this one. Do NOT include this private ring in
                                 # the ring area in startstop*d

 Ring   NAMED_EVENT_RING 2001    # this is a ring used for the tsunami ATWC programs for 
                                 # a named event API (see src/libsrc/util/ew_nevent_message.c)
			    	 # this does not need to be declared, but it is if you wish
				 # to have multiple earthworms running on the same host computer
                 Ring XYZ_RING 1024

這邊我增加（宣告）了「Ring XYZ_RING 1024」，之後 startstop 模組即可順利創建共享記憶體。

startstop_unix.d

這邊定義了 startstop 應該初始化（或說起動）哪些模組與共享記憶體。設定檔比較重要的部分擷取出來如下：

#===== =====
#首先定義有多少個共享記憶體 Ring 要被初始化
 nRing               2
#接著指定 Ring 名稱，後面大小的單位是（KB）。
#注意：這些 Ring 名稱要在 earthworm.d 裡面先被宣告。
 Ring   WAVE_RING 1024
 Ring   XYZ_RING 1024
#===== =====
#接著決定有什麼模組要啟動。
#此時我們應該註解掉或刪掉所有 Process 開頭的數據
#如以下的設定：
##Process        "slink2ew slink2ew.d"
##Class/Priority OTHER 0
#上面兩句是要啟動「slink2ew」模組，並讀取「slink2ew.d」設定檔。
#===== =====

準備啟動啦！

首先，打開「終端機.app」（Terminal.app），進入剛剛創建的「run」 中「params」資料夾。

cd /usr/local/Cellar/earthworm_7.8/run/params

執行設定檔：

source ew_macosx_intel.sh

此時，所有 EW 的執行檔（位於 「…/earthworm_7.8/bin/」 路徑內，「…」為省略安裝路徑）應該已經被加入 PATH 的變數中，接著執行 startstop 程式啟動 EW：

startstop

執行後畫面的訊息應該向下面這樣：

                    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:       xxxxxxx 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
         -------  -------  ------  --------   ----  --------


   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.

就代表成功啦！

如果要跳出，在終端機打入「quit」即可

 

 

 

 

請多多指教！

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