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面向多核多线程的移动对象连续K近邻查询
  • ISSN号:1000-9825
  • 期刊名称:软件学报
  • 时间:2011
  • 页码:1805-1815
  • 分类:TP311[自动化与计算机技术—计算机软件与理论;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]国防科学技术大学电子科学与工程学院,湖南长沙410073, [2]空军装备研究院通信所,北京100085, [3]海军工程大学电子工程学院,湖北武汉430033
  • 相关基金:国家自然科学基金(40801160,60902036);国家高技术研究发展计划(863)(2008AA12A211);中国博士后科学基金(20080431384)
  • 相关项目:面向共享Cache多核处理器的数据库查询执行优化算法研究
中文摘要:

针对移动对象的多用户连续K近邻查询处理问题,结合多核多线程技术的发展,提出了一种基于多线程的两阶段多用户连续K近邻查询处理框架.将查询处理分为查询预处理阶段和查询执行阶段,分别执行数据更新任务和查询处理任务.每个阶段都设计了优化cache访问命中率,并利用多线程技术提高多用户连续查询处理并行性的方法及数据结构.提出了一种查询执行阶段的查询分组技术,利用查询之间的相关性提高了算法执行时内存访问的时间局部性.基于查询处理框架和移动对象内存格网索引结构提出了K近邻查询处理算法.充分的实验结果表明,采用了多线程和cache优化技术的连续查询处理框架与其他算法相比,在性能上具有较大优势,并且在不同核心数目的CPU平台下具有较好的性能扩展性.

英文摘要:

To solve the problem of multiple continuous K nearest neighbor (KNN) queries over moving objects, considering the development of multi-core and multi-threading technologies, a two-stage framework is proposed for Multi-Threading Processing of Multiple Continuous KNN Queries (MPMCQ). This includes a preprocessing stage and a query execution stage to carry out the data updating task and the query execution task separately. In each of the stages, techniques are designed to optimize the cache access hit ratio and improve the parallelism through multi-threading. A query grouping technique in the query execution stage is proposed to improve the data temporal loeality when accessing the memory. Thus, the cache hit ratio can be guaranteed. A KNN query algorithm is given based on the MPMCQ framework and the grid index for moving objects. Extensive experiments are carded out to verify that by adopting the multi-threading and the cache optimization technologies, the proposed framework implements a much superior performance than other famous algorithms; moreover, it maintains excellent performance scalability when executed under different multi-core CPUs.

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期刊信息
  • 《软件学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院软件研究所 中国计算机学会
  • 主编:赵琛
  • 地址:北京8718信箱中国科学院软件研究所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jos@iscas.ac.cn
  • 电话:010-62562563
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-9825
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2560/TP
  • 邮发代号:82-367
  • 获奖情况:
  • 2001年入选中国期刊方阵“双百期刊”,2000年荣获中国科学院优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54609