硬件搜索引擎制造技术

本发明专利技术适用于数据处理技术领域，提供了一种硬件搜索引擎，应用于嵌入式系统，所述硬件搜索引擎包括配置模块，译码模块、执行模块和总线访问模块，其中：所述配置模块，用于配置所述嵌入式系统的当前操作的操作配置信息；所述译码模块，用于将所述操作配置信息译码后发给所述执行模块；所述执行模块，用于根据已译码的所述操作配置信息进行操作处理，并将操作结果发给所述总线访问模块。借此，本发明专利技术能够减轻微处理器的负担，提高内嵌式系统的处理计算能力和数据读写效率，并在总线访问上提高整个内嵌式系统的带宽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据处理
，尤其涉及一种硬件搜索引擎。
技术介绍
目前闪存控制器以及固态硬盘控制器等内嵌式系统中，对于闪存中的页面 (page)，块(block)和颗粒信息的管理大多是基于查表搜索的方式去完成；同时，逻辑地址和物理地址的映射分配也大多是经过查表的方式来实现。而在此查表搜索的过程中，存在大量的位运算、比较运算、排序运算、加减运算等，目前此类大批量的查找和运算都是通过闪存控制器芯片或者固态硬盘控制器芯片系统中的嵌入式微处理器来完成的，由于此类操作量大，而且访问存储器延迟大，并且大部分的嵌入式微处理器在位运算操作中没有针对的对应指令，造成了嵌入式微处理器负担大，使此类操作成为影响闪存控制器以及固态硬盘控制器的处理性能的瓶颈。
技术实现思路
针对上述的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种硬件搜索引擎，其能够减轻微处理器的负担，提高内嵌式系统的处理计算能力和数据读写效率，并在总线访问上提高整个内嵌式系统的带宽。为了实现上述目的，本专利技术提供一种硬件搜索引擎，应用于嵌入式系统，所述硬件搜索引擎包括配置模块，译码模块、执行模块和总线访问模块，其中所述配置模块，用于配置所述嵌入式系统的当前操作的操作配置信息；所述译码模块，用于将所述操作配置信息译码后发给所述执行模块；所述执行模块，用于根据已译码的所述操作配置信息进行操作处理，并将操作结果发给所述总线访问模块。根据本专利技术所述的硬件搜索引擎，所述配置模块为能被所述总线访问模块访问的寄存器堆，包括操作地址空间寄存器，用于配置搜索、查表和/或计算操作的地址；至少一操作码空间寄存器，用于为所述搜索、查表和/或计算操作配置操作指令和操作码；信息结束符寄存器，用于在所述操作指令和操作码的配置完成时，在所述操作指令和操作码之后配置信息结束符并发送给所述译码模块。根据本专利技术所述的硬件搜索引擎，所述操作码空间寄存器进一步包括操作码单元，用于配置可扩展的各种操作码；数据单位单元，用于配置数据单位；数据单位长度单元，用于配置数据单位的长度；数据单位使能单元，用于配置数据单位是否有效；阈值信息单元，用于配置基准值和阀值信息；搜索关键字单元，用于配置搜索关键字；关键字长度单元，用于配置搜索关键字的长度；和/或结果写回地址单元，用于配置当前操作的结果写回地址。根据本专利技术所述的硬件搜索引擎，所述硬件搜索引擎还包括中断模块，所述中断模块用于在所述当前操作被完成时，发送中断信号给所述内嵌式系统。根据本专利技术所述的硬件搜索引擎，所述硬件搜索引擎与一嵌入式微处理器连接， 并由所述嵌入式微处理器在所述配置模块中配置所述当前操作的操作配置信息。根据本专利技术所述的硬件搜索引擎，所述硬件搜索引擎还包括并行处理控制模块， 所述并行处理控制模块用于控制所述嵌入式微处理器并行完成所述当前操作。根据本专利技术所述的硬件搜索引擎，所述嵌入式系统为闪存控制器或者固态硬盘控制器。根据本专利技术所述的硬件搜索引擎，所述执行模块包括主控制器、搜索查表子模块和/或运算子模块；所述主控制器用于收到已译码的所述操作配置信息后，控制所述搜索查表子模块或运算子模块工作，并将数据读写地址分配给所述总线访问模块；所述搜索查表子模块用于根据所述操作配置信息进行相应的搜索和/或查表操作；所述运算子模块用于根据所述操作配置信息进行相应的运算操作。根据本专利技术所述的硬件搜索引擎，所述运算子模块包括比较单元，加法单元，减法单元和/或位操作单元。根据本专利技术所述的硬件搜索引擎，所述执行模块还包括数据写回子模块；所述主控器用于将所述操作结果和结果写回地址发给所述总线访问模块；所述数据写回子模块用于通过所述总线访问模块，将所述当前操作中需返回的数据写回到指定的存储器。本专利技术通过在内嵌式系统中设置硬件搜索引擎来实现硬件加速，所述硬件搜索引擎包括配置模块，译码模块、执行模块和总线访问模块，所述配置模块用于配置嵌入式系统的当前操作的操作配置信息，所述操作配置信息由译码模块译码后发给执行模块，所述执行模块根据已译码的操作配置信息进行操作处理，所述操作可以是搜索、查表和/或计算等，并将操作结果发给总线访问模块。首先，本专利技术通过在内嵌式系统中提供硬件搜索引擎的硬件介入，减少软件介入，将内嵌式微处理器从此类数据处理量大，位操作多的操作中解放出来，从而提高内嵌式系统的处理计算能力；其次，本专利技术通过在硬件搜索引擎中提供操作配置信息，该操作配置信息可以提供搜索、查表操作中常用的特殊操作指令以及操作码， 通过硬件方式加速此类操作运算，因此可提高数据读写效率；另外，本专利技术存储访问的接口采用更高性能的总线访问模块，其设计配置的灵活性更大，使其数据吞吐速率远大于内嵌式微处理器的数据吞吐速率，在总线访问上提高整个内嵌式系统的带宽。附图说明图1是本专利技术第一实施例中硬件搜索引擎的结构示意图；图2是本专利技术硬件搜索引擎应用于内嵌式系统的结构示意图；以及图3是本专利技术第二实施例中硬件搜索引擎的结构示意图。 具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1是本专利技术第一实施例中硬件搜索引擎的结构示意图，所述硬件搜索引擎100 应用于嵌入式系统，硬件搜索引擎100至少包括配置模块10，译码模块20、执行模块30和总线访问模块40，其中配置模块10，用于配置嵌入式系统的当前操作的操作配置信息。配置模块10优选为能被总线访问模块40访问的寄存器堆。所诉操作配置信息优选为搜索、查表和/或计算操作配置操作指令和操作码，例如是位运算操作中针对的对应指令等。优选的是，由内嵌式系统中的内嵌式微处理器在配置模块10中配置硬件搜索引擎100当前操作所需的配置信息，以此建立搜索引擎通路，这个通路一般也通过总线访问模块40实现。译码模块20，用于将配置模块10的操作配置信息译码后发给执行模块30。执行模块30，用于根据已译码的操作配置信息进行操作处理，并将操作结果发给总线访问模块40。总线访问模块40，用于收到操作结果等数据后，将数据根据操作分配给相应的数据处理单元。总线访问模块40可配置为AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture,高级微控制器总线架构)3. 0，AMBA2. 0总线接口，具体又可分为总线读取子模块和总线写模块等。优选的是，硬件搜索引擎100还包括中断模块50，中断模块50用于在当前操作被完成时，生成并发送中断信号给内嵌式系统以告知当前操作已完成。优选的是，硬件搜索引擎100完成当前操作后，中断模块50将中断信号置给嵌入式微处理器，表示嵌入式处理器分配的此项工作完成。更好的是，硬件搜索引擎100还包括并行处理控制模块60，该并行处理控制模块 60用于控制嵌入式微处理器并行完成当前操作。在相当大的数据处理器中，需要并行的完成一系列的操作，比如求最大值和最小值，这些操作可以通过并行处理控制模块60 —并完成。图2是本专利技术硬件搜索引擎应用于内嵌式系统的结构示意图，所述内嵌式系统包括嵌入式微处理器200、总线主设备、总线仲裁、总线从设备以及存储设备等，其中硬件搜索引擎100与一嵌入式微处理器200连接，并由嵌入式微处理器200本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬件搜索引擎，其特征在于，应用于嵌入式系统，所述硬件搜索引擎包括配置模块，译码模块、执行模块和总线访问模块，其中所述配置模块，用于配置所述嵌入式系统的当前操作的操作配置信息； 所述译码模块，用于将所述操作配置信息译码后发给所述执行模块； 所述执行模块，用于根据已译码的所述操作配置信息进行操作处理，并将操作结果发给所述总线访问模块。2.根据权利要求1所述的硬件搜索引擎，其特征在于，所述配置模块为能被所述总线访问模块访问的寄存器堆，包括操作地址空间寄存器，用于配置搜索、查表和/或计算操作的地址； 至少一操作码空间寄存器，用于为所述搜索、查表和/或计算操作配置操作指令和操作码；信息结束符寄存器，用于在所述操作指令和操作码的配置完成时，在所述操作指令和操作码之后配置信息结束符并发送给所述译码模块。3.根据权利要求2所述的硬件搜索引擎，其特征在于，所述操作码空间寄存器进一步包括操作码单元，用于配置可扩展的各种操作码； 数据单位单元，用于配置数据单位； 数据单位长度单元，用于配置数据单位的长度； 数据单位使能单元，用于配置数据单位是否有效； 阈值信息单元，用于配置基准值和阀值信息； 搜索关键字单元，用于配置搜索关键字； 关键字长度单元，用于配置搜索关键字的长度；和/或结果写回地址单元，用于配置当前操作的结果写回地址。4.根据权利要求1所述的硬件搜索引擎，其特征在于，所述硬件搜索引擎还包括中断模块，所述中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文江，朱从义，贾宗铭，张耀辉，
申请(专利权)人：记忆科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：