[发明专利]一种基于并行和流水线设计的LZ过程硬件压缩方法及系统

权利要求书

1.一种基于并行和流水线设计的LZ过程硬件压缩方法，其特征在于，所述基于并行和流水线设计的LZ过程硬件压缩方法包括：

第一步，利用硬件特性，进行六级流水线设计；

第二步，将LZ过程划分为计算哈希、查找哈希表、更新哈希表、匹配信息查找、与上一拍合并，输出六个过程；每个过程设计都在一个周期内完成；

进行六级流水线设计中，对流水线每一个位置最多进行8字节匹配，对于当前位置，通过哈希表找到可能匹配的位置，最多只匹配8个字节，最少3或4字节匹配；

与上一拍合并过程为：前一拍处理的位置如果得到8字节匹配，则表示可能还有更长的匹配，前一拍的匹配结果需要送给本拍，并与本拍的匹配结果进行合并；

LZ过程划分为计算哈希、查找哈希表、更新哈希表、匹配信息查找、与上一拍合并，输出六个过程中，分别由计算哈希模块、查找哈希表模块、更新哈希表模块、匹配信息查找模块、与上一拍合并模块，输出模块执行，具体包括：

当哈希模块为第一个位置开始的多个字节计算出其哈希值之后，则将结果送过查找哈希模块；同时哈希计算模块准备为第二个位置开始的多个字节计算器哈希值；

当查找哈希模块为第一个位置的哈希值在哈希表中查找可能匹配的偏移位置之后，将结果送给更新哈希表模块；同时查找哈希模块准备为第二个位置的哈希值在哈希表中查找可能匹配的偏移位置；

当更新哈希表模块为第一个位置的哈希值更新哈希表之后，将匹配的位置送给匹配模块；同时更新哈希表模块准备为第二个位置的哈希值更新哈希表；

当匹配模块为第一个位置在历史窗口中查找最多8字节匹配之后，将结果送给与上一拍合并模块；同时匹配模块准备为第二个位置在历史窗口中查找最多8字节匹配；

当与上一拍结果合并模块为第一个位置匹配结果与前一个位置匹配结果合并之后，将结果送过输出模块；同时与上一拍结果合并模块准备为第二个位置匹配结果与第一个位置匹配结果进行合并操作；

当输出模块为第一个位置合并的结果选择不输出或者输出原始字节或者匹配结果——匹配长度和匹配偏移；同时输出模块为第二个位置合并的结果进行输出准备。

2.一种实现权利要求1所述基于并行和流水线设计的LZ过程硬件压缩方法的计算机程序。

3.一种实现权利要求1所述基于并行和流水线设计的LZ过程硬件压缩方法的信息数据处理终端。

4.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-3任意一项所述的基于并行和流水线设计的LZ过程硬件压缩方法。

5.一种实现权利要求1所述基于并行和流水线设计的LZ过程硬件压缩方法的基于并行和流水线设计的LZ过程硬件压缩系统，其特征在于，所述基于并行和流水线设计的LZ过程硬件压缩系统包括：

计算哈希模块、查找哈希表模块、更新哈希表模块、匹配模块、与上一拍结果合并模块和输出模块；

各个模块内部进行并行化设计，每个模块内同时对多个位置进行处理；六个硬件模块通过每个模块在一个时钟周期内完成的设计，形成一个六级流水；

所述计算哈希模块，用于同时为四个位置分别计算四个哈希值；

查找哈希模块，用于同时为四个位置进行哈希值比较，找出可能的匹配位置；对于特定需要比较哈希值的位置，同时进行三个方面的比较：第一当前位置的哈希值与本流水线内先前位置的哈希值做比较，第二利用旁路技术与本时刻上一条流水线需要更新进入哈希表的哈希值进行比对，第三与哈希表进行比对，然后按照第一/第二/第三的顺序筛选出可能匹配的位置；

更新哈希表模块，用于同时将本流水线的四个位置的哈希值更新入哈希表；如遇写冲突，则只写入靠后位置的哈希值；

匹配模块，用于同时为四个位置分别实现最长8/7/6/5字节匹配和最少4字节匹配，如果位置1/2/3/4能达到8/7/6/5字节匹配，则某位置是满匹配；

与上一拍结果合并模块，用于实现当前流水线匹配结果尝试与上一条流水线匹配结果合并，并将合并结果通过参数形式传递下一条流水线；

输出模块，用于根据与上一拍结果合并模块的结果，执行输出原始字节或输出匹配结果或选择不输出。