[发明专利]一种基于动态内存分配存储HASH链表的FPGA实现装置及方法

摘要

本发明涉及一种基于动态内存分配存储HASH链表的FPGA实现装置及方法，装置包括缓存模块、哈希控制模块、哈希计算结果调度模块、哈希链表处理模块、查找结果调度模块，缓存模块与哈希控制模块相连，哈希计算结果调度模块分别与哈希控制模块、哈希链表处理模块、查找结果调度模块相连，哈希链表处理模块与查找结果调度模块相连。本发明应用于FPGA实现HASH链表存储的领域，采用一种动态内存灵活分配的方法，利用FPGA并行化处理的优势，快速实现HASH链表的存储及查找功能。本发明可以应用于使用HASH链表进行数据存储、相同字符串匹配查找的应用领域，比如FPGA方法实现GZIP压缩、LZ77压缩、网络报文统计等领域，该发明满足HASH算法对于速度、资源及准确性的要求。

主权项

1.一种基于动态内存分配存储HASH链表的FPGA实现装置，包括缓存模块、哈希控制模块、哈希计算结果调度模块、哈希链表处理模块、查找结果调度模块，其特征在于：缓存模块与哈希控制模块相连，哈希计算结果调度模块分别与哈希控制模块、哈希链表处理模块、查找结果调度模块相连，哈希链表处理模块与查找结果调度模块相连，缓存模块为32KB大小的双端口RAM，循环存储滑动窗口内的数据，为哈希控制模块提供HASH插入链表、移出链表、待编码字符串的数值；哈希控制模块控制原始数据的读取，将原始数据转成3个连续字符串一组的数据流并计算HASH值；将已插入到哈希表的数据指针发送给缓存模块；完成输入原始数据的比较，统计输入数据的重复次数，后续一起插入HASH表；哈希计算结果调度模块实现HASH计算结果的分发调度，将计算结果下发到8个通道分别进行HASH表的建立和维护，通过并行处理的方式加快HASH链表的维护及指针的更新；哈希链表处理模块建立并维护冲突表存储信息，以HASH值为寻址指针将HASH值相同的字符串存储在一起，同时将滑动窗口外的数据移出链表，通过动态分配缓存的方式灵活的构建一部变化的HASH链表。在进行匹配字符串查找时，通过HASH值寻址查找的方式提供相同匹配字符串的地址信息，由于HASH值相同的字符串是链接在一起的，所以可以快速的得到相同匹配字符串的地址信息；查找结果调度模块实现相同字符串匹配值查找的控制，对HASH链表给出的查找结果进行判断，剔除掉不在滑动窗口内的匹配值，按距离滑动窗口右侧的距离由近及远输出匹配结果。