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申请/专利权人：华东师范大学;君烁(上海)信息科技有限公司

摘要：本发明公开了一种基于异构架构的图上两点间k跳约束下的简单路径查询系统，所述系统包括主机和FPGA卡。本发明还公开了一种基于上述系统的简单路径查询方法，包括如下步骤：主机加载用户指定文件地址的图，处理用户查询；将上一步加载的图储存于内存中，CPU根据用户查询对图上的点进行筛选预处理；将查询参数与图数据一起传输至FPGA；FPGA端的PEFP算法根据数据进行计算；计算完毕后将结果返回给主机端。本发明通过设计预处理算法Pre‑BFS大大减小搜索空间、并通过将完整算法PEFP在FPGA中实现完全流水线化以解决计算复杂性的问题；同时，本发明通过设计基于深度优先思想的批处理策略Batch‑DFS来解决FPGA内存有限性的问题。

主权项：1.一种简单路径查询方法，其特征在于，所述方法采用基于异构架构的图上两点间k跳约束下的简单路径查询系统，所述系统包括主机、FPGA卡；所述主机包括：CPU和内存，用于处理用户查询及从磁盘中获取图，并进行处理；其中，所述CPU用于解析查询、加载图；所述内存用于参数查询和图数据存储；所述FPGA卡包括DRAM和BRAM，其中，所述DRAM用于FPGA端与CPU端之间的数据传输及存储；所述BRAM用于FPGA端计算时的数据存储；所述主机和所述FPGA卡之间通过PCIe总线连接并进行数据传输；所述方法包括以下步骤：步骤1：主机加载用户指定文件地址的图，处理用户查询；步骤2：将步骤1加载的图储存于内存中，CPU根据用户查询对图上的点进行筛选预处理；所述CPU通过预处理算法Pre-BFS，用于解析起点s、终点t、路径长度约束k、图上每个点到s和t的最短距离，并进行两次广度优先搜索删除不符合条件的点对图数据进行预处理；步骤3：将查询参数与图数据一起传输至FPGA；步骤4：FPGA端的PEFP算法根据数据进行计算；所述FPGA端的PEFP算法采用BFS框架，每次取出一批中间路径做一跳后继扩展并验证扩展后的路径是否合法；所述PEFP算法通过基于深度优先思想的批处理策略Batch-DFS和验证模块的并行度优化方法进行优化；所述Batch-DFS策略是将缓存区看成是一个栈，每次从栈顶取出一批中间路径放到处理区去做扩展和验证，再将合法的路径写回缓存区的栈顶；步骤5：计算完毕后将结果返回给主机端。

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百度查询： 华东师范大学 君烁(上海)信息科技有限公司 基于异构架构的图上两点间k跳约束下的简单路径查询系统和方法