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江门中微子实验离线软件系统的设计与开发

摘要第19-21页
ABSTRACT第21-22页
第一章 引言第23-37页
    1.1 粒子物理与标准模型第23-25页
    1.2 中微子物理第25-28页
        1.2.1 中微子的发现第25页
        1.2.2 中微子振荡第25-27页
        1.2.3 中微子研究前景第27-28页
    1.3 江门中微子实验第28-35页
        1.3.1 物理目标第28-30页
        1.3.2 探测器设计第30页
        1.3.3 主要信号与本底第30-32页
        1.3.4 离线数据处理第32-35页
            1.3.4.1 离线数据处理工作流第32-33页
            1.3.4.2 数据模型第33页
            1.3.4.3 数据管理系统第33-34页
            1.3.4.4 离线软件对并行计算技术的支持第34页
            1.3.4.5 软件与物理结果验证系统第34-35页
    1.4 论文结构第35-37页
第二章 JUNO离线软件系统平台第37-55页
    2.1 软件基础平台第37-40页
        2.1.1 操作系统和软件管理工具第38页
        2.1.2 开发语言第38-39页
        2.1.3 版本控制、问题追踪与文档系统第39页
        2.1.4 第三方软件库第39-40页
    2.2 SNiPER框架的研究第40-53页
        2.2.1 系统设计第41-42页
        2.2.2 动态可加载模块第42-45页
            2.2.2.1 任务第43-44页
            2.2.2.2 算法、服务和工具第44-45页
        2.2.3 事例执行管理第45-48页
            2.2.3.1 SNiPER作业的执行第45-46页
            2.2.3.2 事件第46-48页
        2.2.4 内存管理第48页
        2.2.5 用户配置接口第48-50页
            2.2.5.1 Python绑定第49页
            2.2.5.2 DLElement的属性第49-50页
        2.2.6 应用场景举例第50-53页
            2.2.6.1 多数据流混合第50-51页
            2.2.6.2 事例拆分第51-53页
    2.3 小结第53-55页
第三章 数据模型的设计与实现第55-85页
    3.1 需求分析第55-61页
        3.1.1 基本需求第55-58页
            3.1.1.1 数据的封装第55-56页
            3.1.1.2 易于定义和扩展的设计第56-57页
            3.1.1.3 数据输入输出转换第57页
            3.1.1.4 版本进化机制第57-58页
        3.1.2 数据关联第58-60页
            3.1.2.1 快慢信号的关联第58-59页
            3.1.2.2 处理阶段间的关联第59页
            3.1.2.3 击中和径迹级别的关联第59-60页
        3.1.3 数据输入输出性能第60-61页
    3.2 数据模型设计第61-73页
        3.2.1 基于ROOT的设计第61-65页
            3.2.1.1 数据模型类的反射第62-63页
            3.2.1.2 输入输出和持久化存储第63页
            3.2.1.3 版本进化第63-65页
            3.2.1.4 其它功能第65页
        3.2.2 基本设计第65-68页
            3.2.2.1 EventObject的设计第67页
            3.2.2.2 HeaderObject的设计第67-68页
        3.2.3 事例导航器的设计第68-72页
            3.2.3.1 设计方案第68-69页
            3.2.3.2 应用举例第69-71页
            3.2.3.3 击中及径迹关联第71-72页
        3.2.4 总体设计概览第72-73页
    3.3 数据关联智能指针的研究第73-79页
        3.3.1 研究动机第73-75页
        3.3.2 设计方案第75-76页
        3.3.3 工作原理第76-78页
            3.3.3.1 建立与获取关联第77-78页
            3.3.3.2 输入输出第78页
        3.3.4 SmartRef的应用第78-79页
    3.4 基于XML定义数据模型的工具第79-82页
        3.4.1 需求分析第79-80页
        3.4.2 设计和工作原理第80-82页
            3.4.2.1 XOD的设计第80-81页
            3.4.2.2 EDM软件包的管理第81-82页
    3.5 小结第82-85页
第四章 离线软件中的数据管理第85-115页
    4.1 内存管理系统第85-92页
        4.1.1 总体设计方案第86-87页
        4.1.2 事例导航缓存器的设计第87-89页
        4.1.3 数据的输入输出第89页
        4.1.4 路径管理与用户接口第89-92页
            4.1.4.1 路径管理第89-90页
            4.1.4.2 数据模型全局信息管理第90-91页
            4.1.4.3 用户接口第91-92页
    4.2 ROOT输入输出服务第92-111页
        4.2.1 研究背景第93-95页
            4.2.1.1 ROOT输入系统第93-94页
            4.2.1.2 ROOT输出系统第94-95页
        4.2.2 ROOT输出服务的设计与实现第95-103页
            4.2.2.1 RootOutputSvc的设计第95-97页
            4.2.2.2 RootOutputStream的设计第97-98页
            4.2.2.3 输出文件管理第98-99页
            4.2.2.4 运行时序第99-100页
            4.2.2.5 元数据的产生第100-102页
            4.2.2.6 ROOT文件结构第102-103页
        4.2.3 ROOT输入服务的设计与实现第103-111页
            4.2.3.1 输入服务的设计第103-105页
            4.2.3.2 文件优先级第105-108页
            4.2.3.3 延时加载与InputElementKeeper的设计第108-111页
    4.3 数据管理系统的并行化研究第111-114页
        4.3.1 并行计算软件原型第111-112页
        4.3.2 数据管理系统的困难第112-113页
        4.3.3 并行解决方案第113-114页
    4.4 小结第114-115页
第五章 离线软件验证系统第115-145页
    5.1 研究背景第115-117页
        5.1.1 软件的验证和发布第115-116页
        5.1.2 单元测试第116-117页
        5.1.3 物理结果验证及数据产生第117页
    5.2 软件单元测试系统第117-125页
        5.2.1 需求分析第117-118页
            5.2.1.1 单元测试框架第117-118页
            5.2.1.2 性能监控第118页
            5.2.1.3 结果比较第118页
        5.2.2 设计及工作原理第118-125页
            5.2.2.1 框架整体设计第118-120页
            5.2.2.2 用户接口层的设计第120-122页
            5.2.2.3 测试用例的封装第122页
            5.2.2.4 PlotTester的设计第122-123页
            5.2.2.5 测试进程管理第123-124页
            5.2.2.6 性能监视第124-125页
    5.3 物理验证与数据产生系统第125-133页
        5.3.1 需求分析第125-126页
            5.3.1.1 工作流管理第125页
            5.3.1.2 集群作业管理第125-126页
            5.3.1.3 数据分析和验证第126页
        5.3.2 系统设计及工作原理第126-129页
            5.3.2.1 总体设计第126-127页
            5.3.2.2 作业管理模块第127-128页
            5.3.2.3 Analysis模块第128-129页
        5.3.3 用户接口的设计第129-133页
            5.3.3.1 工作流的建立第129-131页
            5.3.3.2 工作流的配置与运行第131-133页
    5.4 JUNO离线软件性能测试第133-143页
        5.4.1 简单输入输出测试第134-137页
            5.4.1.1 数据产生和输出第134-135页
            5.4.1.2 数据输入第135-136页
            5.4.1.3 对离线软件的影响第136-137页
        5.4.2 输入输出压力测试第137-140页
        5.4.3 事例筛选测试第140-143页
            5.4.3.1 讨论第142-143页
    5.5 小结第143-145页
第六章 总结与展望第145-149页
    6.1 总结第145-146页
        6.1.1 数据模型第145页
        6.1.2 数据管理系统第145-146页
        6.1.3 软件验证系统第146页
    6.2 展望第146-149页
参考文献第149-155页
博士期间发表的论文第155-157页
致谢第157-159页
学位论文评阅及答辩情况表第159页

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