[发明专利]归并树形数据排序系统和排序方法

权利要求书

1.一种归并树形数据排序系统，其特征在于，包括至少一个归并树组，每个归并树组包括用于流水化数据排序的多个归并树形排序装置，各归并树形排序装置包括：至少两种输出数据数量不同的双调半排序模块和缓存模块；

其中，输出数据数量不同的双调半排序模块按每个时钟周期输出数据数量从小到大的顺序从底层到顶层连接形成归并树形结构，且相邻的两个输出数据数量不同的双调半排序模块之间连接有缓存模块，以及归并树形结构中的靠近底层的双调半排序模块的输出端连接与其紧邻的靠近顶层的双调半排序模块的输入端；缓存模块用于缓存累积前一层双调半排序模块输出的数据以满足后一层双调半排序模块的输入数据数量的要求；

每个双调半排序模块用于对两个有序序列进行双调排序，并在双调排序过程中完成升序序列和降序序列中的一种序列的排序及输出且阻塞另一种序列的排序及输出；各输出数据数量为多个的双调半排序模块用于输出的序列的排列方式均与目标排序方式一致；

归并树形结构中的最底层的双调半排序模块用于接收外部输入的两个有序序列的数据，最顶层的双调半排序模块用于输出在归并树形排序装置的一次排序中参与排序的所有数据中最靠近目标排序结果头部的相应数量的数据。

2.如权利要求1所述的归并树形数据排序系统，其特征在于，

归并树形结构的层数为：log₂ l，l取2的幂次的值，其中，l为所述归并树形排序装置的用于接收外部输入的有序序列的端口的数量；

各层双调半排序模块的输出数据数量为：i＝0,1,2...(log₂l-1)，p取2的幂次的值，其中，p表示最顶层的双调半排序模块的输出数据数量，表示向上取整。

3.如权利要求1所述的归并树形数据排序系统，其特征在于，所述归并树形排序装置为FPGA上数据的归并树形排序装置；所述缓存模块为FIFO模块。

4.如权利要求1-3中任一项所述的归并树形数据排序系统，其特征在于，在排序系统包括多个归并树组的情况下，各所述归并树组的内部结构相同。

5.如权利要求1-3中任一项所述的归并树形数据排序系统，其特征在于，还包括：预排序模块；

所述预排序模块用于对外部输入多个序列分别按目标排序方式进行预排序并将多个预排序后的序列存储至内存模块；

所述归并树组用于从内存模块中获取多个预排序后的序列，对获取的多个预排序后的序列中的数据进行排序，并将排序后输出的有序序列存储至内存模块。

6.如权利要求5所述的数据排序系统，其特征在于，还包括：额外的归并树形排序装置，用于对从内存模块转存至存储模块的多个排序后输出的有序序列进行排序。

7.如权利要求6所述的归并树形数据排序系统，其特征在于，所述内存模块为DRAM，和/或所述存储模块为SSD或Flash。

8.如权利要求6所述的归并树形数据排序系统，其特征在于，所述预排序模块用于通过锦标赛排序方式对外部输入多个序列进行预排序。

9.一种归并树形数据排序方法，其特征在于，适用于如权利要求1至8任一项所述的归并树形数据排序系统，所述归并树形数据排序方法包括：

利用归并树形数据排序系统从内存模块中获取多个有序序列的数据进行排序处理。

10.如权利要求9所述的归并树形数据排序方法，其特征在于，利用归并树形数据排序系统从内存模块中获取多个有序序列的数据进行排序处理，包括：

从存储模块获取数据至内存模块的同时，利用归并树形数据排序系统对内存模块中的多个有序序列的数据进行排序处理。