基本動作例１： Googleにtelnet接続するEPICS制御

検証目標

  • IOCを構築．

  • IOCの動作検証．

  • IOCとOPI間で通信する．

    ( IOC:Input/Output Controller, OPI:OPerational Interface )

前提条件

  • IOCとして "RaspberryPi" 、OPIとして、手元PCのmacOSを使用する．

  • RaspberryPi-mac間はLANケーブルで接続し、RaspberryPiはインターネットへ接続できる．(同一LAN内.)

  • 接続先は、適当なサーバ：www.google.com:80 (80はHTML通信用のウェルノウンポート) とし、HTTPリクエストする．

  • 制御モジュールとして、 "StremDevice" を使用する．

  • IOC(RaspberryPi)に、epics-base, Asyn, StreamDevice はインストール済み

  • OPI(macOS)からは, pythonコンソールから "pyEpics" (pipからインストール可能)を利用する．

  • EPICS_BASEは、"$HOME/epics/epics-base", サポートモジュールは、"$HOME/epics/support/"にインストールされており、 Appの作成場所は, "$HOME/epics/app/"とする．

IOC構築

IOC構築の手順

  • IOC-App(アプリ)構築の基本手順は、以下である．

    1. ベースアプリ を作成する．

    2. configure/RELEASE にコンパイルに必要な情報(EPICS_BASEのパス/モジュールのパス)を記載する．

    3. "xxxApp" ディレクトリに、データベース及び使用するモジュールの情報を記載する．

    4. StreamDeviceなどモジュールを利用する際は、モジュールに応じた設定ファイル（例えばStreamDeviceの場合、 protocols ディレクトリに xxx.proto ） を作成する．

    5. iocBoot ディレクトリの ioc_xxx**内にあるIOC初期化スクリプト **"st.cmd" を編集し、実行可能とする．

    6. アプリのベースディレクトリ（$(TOP)としてMakefile中に記載されている）にて、 $ make 、したのちに、sudo 権限付きで IOC初期化スクリプト "st.cmd" を実行する

以下、上記手順について詳述する．

1. ベースアプリの作成

  • makeBaseApp.plを用いたベースアプリの作成

    $ mkdir -p ~/epics/app/http_req
$ cd  ~/epics/app/http_req
$ makeBaseApp.pl -t ioc http_req
$ makeBaseApp.pl -i -t ioc http_req

  • 1回目のmakeBaseApp.plで作成されるファイル・ディレクトリは以下．

    • Makefile

    • configure

    • http_reqApp

  • 2回目のmakeBaseApp.plで作成されるファイル・ディレクトリは以下．

    • iocBoot

  • ディレクトリツリーは以下．

    ../../_images/DirectoryTree_makeBaseApp.png

2. 共通コンパイル設定事項の編集 ( configure/RELEASE )

  • configure/RELEASEに、共通のコンパイル設定（モジュールの場所等、）を例えば以下のように記載する．

    ASYN   = /home/epics/epics/support/asyn
STREAM = /home/epics/epics/support/StreamDevice

3. データベースファイルとコンパイルの準備

  • データベース及び使用するモジュールの情報を記載し、~/epics/app/http_req/http_reqApp/Db/http_req.dbを作成する．

    $ nano ~/epics/app/http_req/http_reqApp/Db/http_req.db
( 以下を保存 )
record( stringin, "http:get" )
{
field( DESC, "getbitstream" )
field( DTYP, "stream" )
field( INP , "@http_req.proto getVal web")
}

  • データベースのコンパイル対象として、上記の"http_req.db"を追加．

    $ nano ~/epics/app/http_req/http_reqApp/Db/Makefile
( 以下を追記 )
DB += http_req.db

  • その他モジュールを利用する場合は、IOCの通信コードのコンパイルに使用するモジュール情報を、 "http_reqApp/src/Makefile" に記載し、コンパイルできるようにする．

    $ nano ~/epics/app/http_req/http_reqApp/src/Makefile
( 以下を追記 )
http_req_DBD  += stream.dbd
http_req_DBD  += asyn.dbd
http_req_DBD  += drvAsynIPPort.dbd

http_req_LIBS += stream
http_req_LIBS += asyn

4. StreamDeviceの設定ファイル ( "protocol" )の作成

  • アプリのベースディレクトリ ( ~/epics/app/http_req/ )にディレクトリ "protocols"を作成し、StreamDeviceの入出力情報を記載する．

    $ mkdir $HOME/epics/app/http_req/protocols
$ nano http_req.proto

(以下を記入)
Terminator = CR LF;
getVal {
out "GET / HTTP/1.1\nHost: www.google.co.jp\n";
in "%39c";
ExtraInput = Ignore;
}

5. IOC 初期化スクリプト "st.cmd" の編集

  • IOC初期化スクリプト ( iocBoot/iochttp_req/st.cmd ) に、以下の情報を記載する．

    • StreamDeviceを使用する場合、protocolsディレクトリの位置を記載する．

    • 初期化時にロードするデータベースファイルを記載する．

    • ethernetケーブルなどの、ハードウェアを使用する場合は、設定を記載する．

  • ここでは、以下を記載する．

    epicsEnvSet( "STREAM_PROTOCOL_PATH", ".:../../protocols" )
dbLoadRecords( "db/http_req.db", "user=epics" )
drvAsynIPPortConfigure "web", "www.google.co.jp:80",0,0,0

  • スクリプトに実行権限を与えておく．

    $ chmod u+x $HOME/epics/app/http_req/iocBoot/iochttp_req/st.cmd

6. make 及び、初期化スクリプト "st.cmd" の実行

  • ベースディレクトリにて make する．

    $ cd $HOME/epics/app/http_req/
$ make distclean
$ make

  • 初期化スクリプトを実行する．

    $ cd $HOME/epics/app/http_req/iocBoot/iochttp_req/
$ sudo ./st.cmd

IOCの動作状況の確認

EPICSコンソール上での確認

  • EPICSコンソールへエラーなく遷移していることを確認．

  • 以下を実行．

    epics> dbpf http:get 0
epics> dbgf http:get

  • 戻り値は、

    DBF_STRING:         "HTTP/1.1 200 OK"

ローカルからのCA

  • epics-baseがインストールされているIOC/OPIでは、PV(Process Variable)にCA(Channel Access)が可能

  • 別コンソールを立ち上げて、以下コマンドを実行

    epics@raspberrypi: ~ $ caget http:get
http:get  HTTP/1.1 200 OK

OPI（手元macOS）からのCA

  • 同一ネットワークにLAN接続してある OPI(手元PC:macOS)からCA可能．

  • 以下、IPアドレス/ポート番号の設定を環境変数にセット．

    $ export EPICS_CA_ADDR_LIST="169.254.202.104:5064"


( e.g.1 $ export EPICS_CA_ADDR_LIST="1.2.3.255 8.9.10.255" etc. )
or
( e.g.2 $ export EPICS_CA_ADDR_LIST="1.1.1.1" and,  )
(       $ export EPICS_CA_SERVER_PORT=5064 etc.     )

  • コンソールからCA．

    $ caget http:get

  • pyEpicsからCA．

    $ python3
>>> import epics
>>> epics.caget( "http:get" )
'HTTP/1.1 200 OK'
../../_images/example1__httpRequest_test.png

  • OPIからIOCを介して、制御( HTTPリクエスト ) を実施することができた．