[论文解读] The tauola-photos_F environment for versioning the TAUOLA and PHOTOS packages

P. Golonka, E. Richter-Wa̧s+1 more|ArXiv.org|Sep 26, 2000

Satellite Image Processing and Photogrammetry被引用 4

一句话总结

本文提出了一套用于 TAUOLA 和 PHOTOS Fortran 软件包的版本控制系统，支持通过预处理器指令和模块化配置自动生成定制化版本。该系统支持多种物理初始化方案、HEPEVT 公共块格式、随机数生成器及编译器选项，确保向后兼容性，并可无缝集成至 KKMC 和 JETSET 等蒙特卡洛生成器中。

ABSTRACT

We present the system for versioning two packages: the TAUOLA of tau lepton decay and PHOTOS for radiative corrections in decays. The following features can be chosen in automatic or semi-automatic way: (1) format of the common block HEPEVT; (2) version of the physics input (for TAUOLA): as published, as initialized by CLEO collaboration, as initialized by ALEPH collaboration (it is suggested to use this version only with the help of the collaboration advice); (3) type of application: stand-alone, universal interface through HEPEVT, interface for KKMC Monte Carlo; (4) random number generators; (5) compiler options.

研究动机与目标

• 解决高能物理实验和模拟链中广泛使用的 TAUOLA 和 PHOTOS 版本多样化问题。
• 提供一种系统化、自动化的机制，用于生成定制化版本的 TAUOLA 和 PHOTOS，避免代码重复。
• 在支持多种物理初始化方案和接口格式的同时，保持与已发表版本的完全向后兼容性。
• 促进与各类蒙特卡洛生成器（如 KKMC、JETSET）及 HEPEVT 事件记录格式的集成。
• 通过可配置的 makefile 和随机数生成器替换，支持平台特定的编译。

提出的方法

• 使用 C 预处理器（cpp）从 'F' 目录中的主模板文件（如 photos.F、tauola.F）生成特定的 Fortran 源文件。
• 通过独立子目录（如 photos-F/、tauola-F/、randg/、include/ 和 platform/）实现配置选项的模块化组织。
• 通过头文件（HEPEVT-xxx.h）管理 HEPEVT 公共块的不同变体，并通过符号链接（HEPEVT.h）选择特定格式。
• 支持多种物理初始化模式：已发表版本、CLEO 初始化、ALEPH 初始化以及自定义衰变模式编码。
• 使用平台特定的 make-xxx.inc 文件定义编译器标志，其中符号链接（make.inc）指向选定的配置。
• 在独立目录（如 demo-standalone、demo-jetset、KK-face）中生成演示和接口示例，用于测试与集成。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何使 TAUOLA 和 PHOTOS 的单一主代码库支持在不同实验和模拟链中使用的多种异构版本？
• RQ2 如何在不产生代码重复的前提下，有效管理配置差异（如 HEPEVT 格式、物理初始化和随机数生成器）？
• RQ3 如何在支持新配置的同时，保持与所有现有已发表版本的向后兼容性？
• RQ4 何种系统架构能够实现 TAUOLA 和 PHOTOS 软件包的自动、可复现的应用定制版本生成？
• RQ5 如何通过标准化接口支持与 KKMC 和 JETSET 等多样化蒙特卡洛生成器的集成？

主要发现

• 系统通过 cpp 预处理器指令成功生成了定制化的 TAUOLA 和 PHOTOS 版本，消除了手动代码分支的需要。
• 通过配置标志支持多种物理初始化模式（已发表、CLEO、ALEPH 和自定义），其中 ALEPH 初始化需要协作指导。
• 支持五种不同的 HEPEVT 公共块格式（如 2kD-all、10kD-all、2kR-all），确保与不同高能物理模拟框架的兼容性。
• 通过专用文件（photos-random.h、tauola-random.h）支持默认随机数生成器的替换，可配置用户自定义 RNG。
• 构建过程确保在版本生成后仅保留必要代码（./photos 和 ./tauola 目录），有效减少冗余。
• 成功生成了适用于独立运行、与 JETSET 集成以及与 KKMC 集成的演示程序，可通过标准 make 命令执行。