[发明专利]一种基于GPU和CPU混合平台的高速无损数据压缩方法

摘要

本发明公开了一种基于GPU和CPU混合平台的高速无损数据压缩方法，包括：CPU读取待压缩数据文件，将该待压缩数据文件从内存拷贝到GPU的全局存储器中，设置GPU上的线程块组bk[a]，每个线程块中的线程个数b，设置压缩字典窗口的长度为c，并设置指向第一个压缩字典窗口的头部指针为p_dic_h，设置预读窗口大小为d，指向第一个预读窗口的指针p_pre_r，该指针的初始值设置为p_dic_h-c，初始化工作线程组threads[a*b]，以及（a*b/2）/c个gMatrix矩阵，其大小为c*d，调用工作线程组threads[a*b]中的（a*b/2）个线程处理待压缩数据文件中q=(a*b/2）/c个长度为c+d的数据，在q个结果矩阵gMatrix的每一个中寻找具有最多连续1的斜线段，确定每个结果矩阵的三元结果数组locations[p]。本发明能够大大提高海量数据的压缩速率。

主权项

一种基于GPU和CPU混合平台的高速无损数据压缩方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）CPU读取待压缩数据文件，将该待压缩数据文件从内存拷贝到GPU的全局存储器中；（2）设置GPU上的线程块组bk[a]，每个线程块中的线程个数b，其中a为线程块的总数；（3）设置压缩字典窗口的长度为c，并设置指向第一个压缩字典窗口的头部指针为p_dic_h；（4）设置预读窗口大小为d，指向第一个预读窗口的指针p_pre_r，该指针的初始值设置为p_dic_h‑c；（5）初始化工作线程组threads[a*b]，以及（a*b/2）/c个gMatrix矩阵，其大小为c*d；（6）调用工作线程组threads[a*b]中的（a*b/2）个线程处理待压缩数据文件中q=(a*b/2）/c个长度为c+d的数据；（7）在q个结果矩阵gMatrix的每一个中寻找具有最多连续1的斜线段，确定每个结果矩阵的三元结果数组locations[p]，数组中的每个元素存储有三元结果（x,y,length），其中p为该结果矩阵中斜线段的数量，且等于c+d–1，x表示斜线段相对于其所在结果矩阵对应的压缩字典的偏移量，y表示该斜线段相对于其所在结果矩阵对应的预读窗口的偏移量，length表示该斜线段的长度；（8）寻找每个gMatrix对应的locations[p]数组中具有最大length值的元素：设置线程T3，其线程编号为th3，T3是线程组threads[a*b]中第0个线程至第(q‑1)个线程中的一个，T3线程负责寻找每个gMatrix矩阵对应的三元结果数组locations[p]中具有最大length值的元素，并将其对应的 参数x、y与length存入全局的匹配结果数组match[q]，该数组中的每个元素也存储有三元结果（x，y，length）；（9）根据匹配结果数组match[q]对待压缩数据文件进行压缩；（10）判断指针p_pre_r是否已经到待压缩数据文件的尾部，如果是，则过程结束；否则，向前滑动字典窗口和预读窗口，即设置p_pre_r=p_pre_r+q*d，p_dic_h=p_dic_h+q*d，然后返回步骤（6）。