[发明专利]并行正则表达式匹配器

权利要求书

1.一种并行正则表达式匹配器，其特征在于，包括：

软件预编译单元，被配置为将正则表达式规则集中的多个正则表达式规则进行预编译，转换为符合硬件处理行为的格式的正则表达式规则，以供硬件匹配电路进行匹配；

硬件匹配电路，被配置为将待匹配报文和符合硬件处理行为的格式的正则表达式规则进行匹配，得出匹配结果。

2.如权利要求1所述的并行正则表达式匹配器，其特征在于，所述软件预编译单元包括拆分模块、状态归并模块和配置表模块，其中：

所述拆分模块用于将多个正则表达式规则拆分为纯字符串和正则单元；

所述状态归并模块用于将纯字符串和正则单元进行状态归并，提取出相同的纯字符串和正则单元，区分相异的纯字符串和正则单元；

所述配置表模块将纯字符串和正则单元按符合硬件处理行为的格式封装成正则表达式模式库，以用于对硬件匹配电路进行参数配置和状态表初始化。

3.如权利要求2所述的并行正则表达式匹配器，其特征在于，所述正则表达式模式库包括纯字符串组、正则单元组和元数据组，其中：

所述纯字符串组用于存储纯字符串，并根据各个纯字符串是否相同而配置纯字符串之间的关系；

所述正则单元组用于存储正则单元，并根据各个正则单元是否相同而配置正则单元之间的关系；

所述元数据组用于存储元数据，并根据元数据配置纯字符串与正则单元之间的关系。

4.如权利要求3所述的并行正则表达式匹配器，其特征在于，所述硬件匹配电路包括模式输入模块、数据输入模块、正则匹配核心模块及匹配结果输出模块，其中：

所述模式输入模块根据纯字符串组中的纯字符串和正则单元组中的正则单元对正则匹配核心模块进行参数配置，以及根据元数据组中的元数据对正则匹配核心模块进行状态表初始化；

所述数据输入模块用于将待匹配报文提供至正则匹配核心模块；

所述正则匹配核心模块用于将待匹配报文与正则表达式规则进行匹配，生成匹配结果；

所述匹配结果输出模块用于输出匹配结果；

其中，模式输入模块、数据输入模块和匹配结果输出模块与正则匹配核心模块进行总线协议桥接或格式转换。

5.如权利要求4所述的并行正则表达式匹配器，其特征在于，所述正则匹配核心模块包括字符串预处理模块、操作调度模块和执行引擎模块，其中：

所述字符串预处理模块用于根据纯字符串组中的纯字符串对待匹配报文进行扫描，生成字符串队列；

所述操作调度模块用于根据字符串队列执行相应的程序，生成请求队列；

所述执行引擎模块根据请求队列对待匹配报文进行扫描，判断待匹配报文是否匹配。

6.如权利要求5所述的并行正则表达式匹配器，其特征在于，所述字符串预处理模块包括文本扫描模块和文本确认模块，其中：

所述文本扫描模块利用Shift-OR算法电路，根据纯字符串组中的纯字符串对待匹配报文中的纯字符串进行预匹配，得到粗筛结果；

所述文本确认模块利用硬件哈希算法，根据纯字符串组中的纯字符串对粗筛结果中的纯字符串进行再次确认，得到细筛结果。

7.如权利要求6所述的并行正则表达式匹配器，其特征在于，所述Shift-OR算法电路同时对16个字符进行流水线扫描；

经过Shift-OR算法电路扫描后，匹配的数据包的待确认字节序号放入文本确认模块的索引数据结构的先入先出队列，供文本确认模块使用；

文本确认模块将索引数据结构的先入先出队列读入，形成并查询细筛模块索引表，以获得匹配的数据包的字节序号后计算哈希值，使用哈希值查找字符串信息表，获得字符串长度和字符串地址；

由字符串长度和字符串地址生成字符串队列。

8.如权利要求7所述的并行正则表达式匹配器，其特征在于，操作调度器负责根据字符串请求信息形成相应的程序，并选择相应的执行引擎模块，每个程序包括指令、操作码和操作数，将每个指令送入请求队列中，供后续执行引擎模块调用。