[发明专利]一种自适应的数据库混合查询方法

权利要求书

1.一种自适应的数据库混合查询方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、启动数据库系统服务进程，监听查询请求；

S2、向数据库提交sql查询语句；

S3、根据监听到的sql查询语句生成查询计划，启动查询任务控制进程；

S4、利用动态链接库拦截查询任务控制进程发起的CUDARuntimeAPI，转化为服务进程的IPC请求；具体包括：

利用动态链接库拦截查询任务控制进程发起的CUDARuntimeAPI，通过服务进程使用全局唯一的CUDAcontext，当服务进程启动每个查询服务线程时在CUDAContext中创建一个单独的stream，以发起该查询进程请求的GPU调用，然后将CPU宿主程序中包含的CUDARuntimeAPI调用映射为到服务进程的IPC调用；

S5、服务端接收IPC请求后，创建新的服务线程处理来自该进程的后续请求，并将结果通过IPC机制回传到查询任务控制进程；

S6、查询任务控制进程完成查询时，向服务端发起退出请求，服务进程结束相应服务线程。

2.根据权利要求1所述的自适应的数据库混合查询方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

启动数据库系统服务进程，创建CUDA context，并根据启动参数datadir修改文件夹预加载列存储数据到系统内存，然后监听查询请求。

3.根据权利要求1所述的自适应的数据库混合查询方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

根据监听到的sql查询语句利用查询计划生成模块基于代价学习模型生成查询计划，再将LD_PRELOAD环境变量设置成数据库动态链接库路径，然后执行查询计划，启动查询任务控制进程。

4.根据权利要求3所述的自适应的数据库混合查询方法，其特征在于，所述步骤S3中查询计划生成模块具体包括：

自调整执行时间估计器，用于计算所有能够执行操作的可用算法的估计执行时间；

算法选择器，用于根据估计执行时间和优化探索式选择最优算法；

混合查询优化器，用于根据最优算法确定的逻辑查询计划构建物理查询计划，将数据库操作分派到CPU和GPU设备上。

5.根据权利要求4所述的自适应的数据库混合查询方法，其特征在于，所述步骤S3中根据监听到的sql查询语句利用查询计划生成模块基于代价学习模型生成查询计划，具体包括以下分步骤：

S31、对于由数据集D和操作O组成的运算符OP(D，O)，利用算法选择器查找所有能够执行操作O的可用算法；

S32、对每个算法A和数据集D，利用自调整执行时间估计器计算估计执行时间ExeTime(D，A)；

S33、利用算法选择器选择估计执行时间最短的算法作为最优算法；

S34、利用混合查询优化器最优算法确定的逻辑查询计划构建物理查询计划，将数据库操作分派到CPU和GPU设备上。

6.根据权利要求5所述的自适应的数据库混合查询方法，其特征在于，所述查询任务控制进程将查询计划生成模块生成的查询计划与数据库schema结合，编译形成控制数据读取的CPU宿主程序，根据查询计划调用CUDARuntimeAPI控制整个查询任务的流程。

7.根据权利要求1所述的自适应的数据库混合查询方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：

服务端接收IPC请求后，创建新的服务进程处理来自该进程的后续请求，不断解析来自同一个查询任务进程的请求，通过数据库核心管理层执行响应的资源管理和kernel调用操作，并将结果通过IPC机制回传到查询任务控制进程。

8.根据权利要求7所述的自适应的数据库混合查询方法，其特征在于，所述服务进程在不同查询进程使用到相同的数据时，根据系统工作状态决定PCie传输数据到GPU或直接使用已经存在在GPU内存中的数据。

9.根据权利要求7所述的自适应的数据库混合查询方法，其特征在于，所述数据库核心管理层包括列存储数据共享、GPU硬件管理和kernel调用逻辑。