[发明专利]硬件抽象数据结构、数据处理方法及系统

说明书

本发明公开了一种硬件抽象数据结构，包括：通用接口(GI)、一致性接口(CI)、控制和配置逻辑(CCL)、智慧逻辑(IL)和存储库(MP)；其中，所述GI，用于实现硬件抽象数据结构(HADS)与处理器之间的交互；所述CI，用于实现多处理器间的一致性存储；所述CCL，用于根据GI接收的配置命令对MP进行硬件数据结构配置；所述IL，用于完成简单、大量、频繁的数据处理；所述MP，用于存储数据。本发明还相应地公开了一种数据处理方法及系统。通过本发明，能够实现可动态配置、灵活多变、高效率、接口通用、互联特性好的硬件抽象数据结构，进而提高数据处理效率。

技术领域

本发明涉及数据存储技术，尤其涉及一种硬件抽象数据结构(Hardware AbstractData Structure，HADS)、数据处理方法及系统。

背景技术

用处理器处理一个具体任务时，需要将具体任务抽象成适当的数据结构，基本的类型包括集合、线性结构、树形结构、图状结构等，这些结构的实现大都是通过软件实现的，效率低、实现复杂、能耗比较大。下面以堆栈(STACK)为例说明软件如何实现特定的数据结构。

STACK是限定仅在栈顶(TOP)和栈底(BASE)进行插入或删除操作的线性表。实现软件STACK的过程是先根据栈的最大使用量申请存储空间，设置STACK栈底指针和栈顶指针，初始化时STACK为NULL，栈顶指针指向栈底，即TOP＝BASE，然后，通过压入(PUSH)指令将数据压入STACK，每执行一次PUSH操作，TOP加1；通过弹出(POP)指令弹出STACK保存的数据，每执行一次POP操作，TOP减1。这里的TOP和BASE指针都是保存在寄存器或存储器内的，加1或减1操作也需要通过指令来完成。软件STACK的实现原理如图1所示，可以看出，对STACK的每次操作至少需要两条指令，如果需要实现STACK的防覆盖等功能，每次操作将需要更多的指令，从而STACK的处理效率较低。

虽然目前出现了硬件实现的数据结构，但是也只能实现结构较简单的数据结构，如先入先出队列(FIFO)、STACK、堆(HEAP)、队列(QUEUE)等集合或线性结构，但由于现有硬件实现的数据结构通常是采用固定硬件实现的，从而可配置性不强、不灵活、浪费系统资源。硬件实现的FIFO结构如图2所示，可以看出，硬件FIFO由读地址生成(Read AddressGenerate)、写地址生成(Write Address Generate)、双端口SRAM(Double Port RAM)、FIFO的空满状态(Full and Empty Flag)组成，同时还需要考虑输入输出接口的兼容性问题。虽然硬件实现的FIFO效率相当高，设置不需要配置就可以直接使用，但是实现的FIFO大小、接口等都是固定不变的，另外，当处理器不用FIFO的时候，这部分资源白白浪费了，不可能将这种硬件FIFO用作HEAP或其它结构。如果采用硬件实现TREE结构，除了不能重用外，设计也较复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种硬件抽象数据结构、数据处理方法及系统，能够实现可动态配置、灵活多变、高效率、接口通用、互联特性好的硬件抽象数据结构，提高数据处理效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种硬件抽象数据结构，该硬件抽象数据结构HADS包括：通用接口GI、控制和配置逻辑CCL和存储库MP；其中，

所述GI，用于实现HADS与处理器之间的交互；

所述CCL，用于根据GI接收的配置命令对MP进行硬件数据结构配置；

所述MP，用于存储数据。

该HADS还包括一致性接口CI，

所述CI，用于多核之间的互联以及直接数据访问。

该HADS还包括智慧逻辑IL，