数据流窗口连接查询处理器研究  

Hardware Processor for Window Joins over Multiple Data Streams

作　　者：钱江波[1] 王永利[2] 陈征[1] 陈华辉[1] 金光[1] 

机构地区：[1]宁波大学信息科学与工程学院,浙江宁波315211 [2]南京理工大学计算机科学与技术学院,江苏南京210094

出　　处：《电子学报》2009年第2期404-409,共6页Acta Electronica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(No.60803021,No.60803001);宁波市自然科学基金(No.2007A610007);宁波大学人才工程项目(No.XR0710004);江苏省博士后基金(No.AD41190);南京理工大学科研发展基金(No.XKF07030);浙江省教育厅科研项目(No.20070978)

摘　　要：高速数据流处理是数据流管理系统的一个关键问题.目前已有系统一般采用查询优化、系统调度、降载等方法来提高速度,在高速数据流环境下存在明显的不足.为了最大程度地提高数据流连接操作的速度,提出专用硬件处理器WJSP及设计.针对千变万化连接条件所共同的基本操作,提出在WJSP可执行的指令系统WJSI,并提出多核处理器以提高WJSP的扩展性和并行性.实验结果显示WJSP原型比STREAM的速度提高10多倍,具有相当高的处理性能.WJSP可嵌入到路由器、交换机、传感器等设备中,提供高速数据流连接处理.Accelerating data processing is one of the key problems in DSMS（Data Streams Management System）research.Many researchers promote processing speed by query optimization.It potentially results in saturating the CPU.Load shedding is a candidate choice when a DSMS is executing aggregate operations and it becomes overload.However,load shedding can not be applied on join operation for it will potentially lose many results.In order to greatly accelerate join processing,we present a novel hardware processor implementation for window join evaluation over multiple data streams.To address variations in join conditions,we propose a set of instructions that can be executed in the processor.In addition,we introduce a multi-core processor to improve scalability and flexibility of the processor.Experimental results show that the processor outperforms software by more than ten times.

关 键 词：连续查询 窗口连接 查询处理 指令集设计 

分 类 号：TP332[自动化与计算机技术—计算机系统结构] TP311[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]