[发明专利]片上硬件数据库的高速缓冲器支持实现方法

摘要

本发明公开了一种片上硬件数据库的高速缓冲器支持实现方法。在片上硬件数据库处理器核和内存之间增加了高速缓冲器和缓冲器控制器。高速缓冲器缓存数据库处理器核访问内存的数据和指令，它与数据库处理器核和内存相连接。缓冲器控制器是一个控制逻辑，它控制高速缓冲器和数据库处理器核、高速缓冲器和内存的数据交换，它接受数据库处理器核发出的内存存取信号，控制高速缓冲器缓存和数据库处理器核存取高速缓冲器中的数据。片上硬件数据库的高速缓冲器支持有利于改变硬件数据库处理器核与内存速率的不匹配，使得数据库处理器核的数据处理和对内存的数据存取能够并行进行，进而提高处理器核的吞吐量和处理效率，实现整个片上硬件数据库的性能提升。

主权项

1.一种片上硬件数据库的高速缓冲器支持实现方法，其特征在于：1)在数据库处理器核和内存之间设置高速缓冲器：高速缓冲器是连接片上硬件数据库处理器核和内存的桥梁，它被设置在片上硬件数据库处理器核和内存之间，具有比内存快的存取速度，能够匹配片上硬件数据库的数据库处理器核的数据处理速度，同时它与内存的连接具有比它与数据库处理器核大的带宽，片上硬件数据库处理器核和内存之间的所有数据交换要通过高速缓冲器；2)缓冲器控制器内部设置两个循环队列：控制器的内部具有两个循环队列，这两个队列分别是命令队列和数据缓冲队列，命令队列中存放的是数据库的操作命令，数据缓冲队列中存放的是相应命令的数据地址，这两个队列具有相同的单元数；3)缓冲器控制器控制高速缓冲器工作：高速缓冲器只是一个数据存储的部件，是缓冲器的控制部件，它控制高速缓冲器和数据库处理器核、高速缓冲器和内存的数据交换，它接受数据库处理器核的内存存取请求，并且通过自己的控制逻辑输出控制信号到高速缓冲器、内存和数据库处理器核来控制三者之间的数据交换；4)数据库处理器核的工作流程：整个片上硬件数据库的工作，就需要改变数据库处理器核原本的请求数据，处理数据和写回数据的方式，在添加高速缓冲器以后需要和高速缓冲器协同工作，就具有新的工作流程；5)缓冲器控制器的工作流程：缓冲器控制器需要协同数据库处理器核、高速缓冲器和内存的正常工作，因此它的工作具有复杂的过程性，这个过程能够有效的协同数据库处理器核完成对内存的数据请求，将所需要的数据从内存缓存到高速缓冲器或者从高速缓冲器中写入内存，缓冲器控制器内部具有许多不同部件，这些部件记录整个系统的状态信息，使得缓冲器控制器的工作可以准确完成。