[发明专利]一种双并发预读的高性能归并排序方法及应用

说明书

本发明公开了一种双并发预读的高性能归并排序方法及应用，方法包括：预读控制模块按照顺序从待排序队列A和待排序队列B中读取待排序对象分别送入数据寄存模块A通道的寄存器中和数据寄存模块B通道的寄存器中，比较单元中的比较器根据设定的比较规则对A通道的寄存器中的对象和B通道的寄存器中的对象按照同类型属性进行比较，获取一组比较结果，输出控制模块根据比较结果，将满足设定的排序规则的对象输出到归并结果存放队列中；本发明提高了归并的效率，相对于目前已有的优化归并算法，实现了归并模块的复用，能够执行可变长序列归并的要求，结构简单，节约资源。

技术领域

本发明涉及归并排序，具体涉及一种双并发预读的高性能归并排序方法及应用。

背景技术

排序是数据管理中最基本的计算内核之一，在科学技术领域已经有了极其详尽的研究，是计算机领域中必不可少的基本数据处理操作，通过排序可以使得数据能够以一定的顺序进行全面排列，减少后续操作的时间。

归并操作时将两个或两个以上有序队列合并成一组新的有序表，其实现方法属于基于网络的排序方法，不仅具有稳定性而且具有良好的时间复杂度。

现有的基于可编程逻辑器件的归并排序方法是利用比较器做两两归并，得到n/2个长度为2的子序列，再做两两归并，……如此重复，直到最后得到一个长度为n的有序队列，归并效率有待提高。其输入队列是固定的，无法对不同长度队列归并比较。

发明内容

本发明的目的：在于提供一种双并发预读的高性能归并排序方法及应用，解决上述现有技术中的一个或多个缺陷。

技术方案：本发明提供的双并发预读的高性能归并排序方法，基于预读控制模块连接待排序队列模块与数据寄存模块，并结合比较单元、输出控制模块，实现对待排序队列模块中的待排序对象进行归并排序，方法具体包括如下步骤：

步骤1、针对待排序队列模块中的待排序队列A和待排序队列B，预读控制模块按照顺序从待排序队列A中读取待排序对象并送入数据寄存模块的A通道的寄存器中，按照顺序从待排序队列B中读取待排序对象并送入数据寄存模块的B通道的寄存器中；A通道的寄存器个数和B通道的寄存器个数相等；待排序队列A和待排序队列B中的待排序对象已按同类型属性进行升序或降序排列；

步骤2、比较单元中的多个比较器根据设定的比较规则，对A通道的寄存器中的对象和 B通道的寄存器中的对象按同类型属性进行比较，获得一组比较结果；

步骤3、输出控制模块根据比较结果，将满足设定的排序规则的对象输出到归并结果存储队列中；

步骤4、预读控制模块检测待排序队列A和待排序队列B中的待排序对象是否全部完成排序，若是，等待下一轮的归并排序，否则，跳转至步骤1。

对象包括数据、指令，同类型属性为优先级。

数据寄存模块的A通道的寄存器包括寄存器A_1和寄存器A_2，所述数据寄存模块的B通道的寄存器包括寄存器B_1和寄存器B_2；所述比较单元中包括3个比较器。

步骤2中的设定的比较规则包括：

三个比较器分别对寄存器A_1和寄存器B_1中存储的对象按同类型属性进行比较，对寄存器A_2和寄存器B_1中存储的对象按同类型属性进行比较，对寄存器A_1和寄存器B_2中存储的对象按同类型属性进行比较：

当A_1中存储的对象大于B_1中存储的对象时，比较结果sel[2]＝1，否则，比较结果sel[2]＝0；

当A_2中存储的对象大于B_1中存储的对象时，比较结果sel[0]＝1，否则，比较结果sel[0]＝0；

当A_1中存储的对象大于B_2中存储的对象时，比较结果sel[1]＝1，否则，比较结果sel[1]＝0。

步骤3中的设定的排序规则包括：