7、高能物理计算软件的发展历程与 ROOT 系统的崛起

高能物理计算软件的发展历程与 ROOT 系统的崛起

早期软件系统的发展

在高能和核物理领域,早期的软件系统为后续的发展奠定了基础。低级别图形系统 HIGZ 为许多依赖于机器和系统的库(如 GKS 和 X11)提供了标准层,多年来不断扩展,其 X11 接口迅速成为事实上的标准。

PAW 在超过 20 年的时间里成为高能和核物理的标准分析工具。为了支持更高效的数据处理,对 HBOOK 系统进行了扩展,使其能够支持 HBOOK 文件中的按行 n 元组(Row-Wise N-Tuples,RWN),并快速实现了使用预定义切割条件遍历 n 元组的实用工具。RWN 类似于关系数据库中的表,n 元组查询系统类似于 SQL 的一个小子集。然而,很快发现处理 n 元组集中的一个或几个列时,RWN 存在较大的性能损失。因此,在 1989 年实现了一种新格式 CWN(Column-Wise-N-tuples),其中每列都有自己的缓冲区。

随着分析任务变得越来越复杂,FORTRAN 解释器 COMIS 成为 KUIP 宏的有趣补充。典型的分析命令如 “N-Tuple/Draw 10 select.f”,其中 10 是 n 元组标识符,select.F 是包含为每个事件调用的分析函数的 FORTRAN 文件。COMIS 解释器通常比原生 FORTRAN 编译器慢 5 到 20 倍。为了加快处理速度,实现了一个直接接口,可使用原生编译器即时编译 select.f 文件,命令变为 “N-Tuple/Draw 10 select.f77”。

1991 年,实现了 PIAF(Parallel Interactive Analysis Facility)系统,它是 PAW 的扩展,允许在由高速

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