[发明专利]一种正则表达式匹配电路的优化方法

摘要

本发明提供了一种对非确定性有限自动机提高匹配引擎的处理性能，即提高正则表达式匹配电路最大工作时钟频率的优化方法，包括如下步骤：(1)规则集合的分组；(2)非确定性有限自动机的构造生成与状态精简；(3)单状态扇出优化；(4)字符扇出均衡；(5)匹配电路的构造：利用非确定性有限自动机状态转移表构建匹配引擎，将每个非确定性有限自动机状态用一个D触发器表示，根据每个非确定性有限自动机状态的状态转移表确定不同状态的D触发器之间的逻辑连接关系。

主权项

一种正规表达式匹配电路的优化方法，包括如下步骤：(1)规则集合的分组：在分组之前，先将所有的规则按照ASCII码顺序进行排序，对于每一条单独的规则，探测其最大单状态扇入数目，如果大于门限值，则将此条规则作为单独一组，并从规则集合中剔除；然后，从规则集合的起始位置start开始，以step为步长，探测单状态扇入数目少于门限值的大致范围；根据探测到的大致范围，采用二分法逐步逼近，直到找出最适合的规则分割点；最后，将起始位置指针start到规则分割点的所有规则作为切分好的子规则集，并重复以上的搜索过程；(2)非确定性有限自动机的构造生成与精简：对经过规则分组处理之后得到每个规则文件，采用自动机构造算法生成相应的非确定性有限自动机，(3)单状态扇出优化：结合生成的非确定性有限自动机的输入转移表，采用发明内容中介绍的状态转移条件改写方法来修改非确定性有限自动机中某些状态的输入转移表，以优化非确定性有限自动机单状态扇出的数目，减小对状态转移逻辑延迟的影响；(4)字符扇出均衡：扫描非确定性有限自动机中每个状态的输出转移表，计算以字母表中每个字符的字符扇出数目，根据设定的字符扇出门限值计算需要插入的中心译码器数目；(5)匹配电路的构造：利用非确定性有限自动机状态转移表构建匹配引擎，将每个非确定性有限自动机状态用一个D触发器表示，根据每个非确定性有限自动机状态的状态转移表确定不同状态的D触发器之间的逻辑连接关系。