本發(fā)明涉及存儲(chǔ)器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于硬件查找表的模式字符的查找方法。

背景技術(shù)：

字符串匹配即對(duì)一段數(shù)據(jù)進(jìn)行指定字符串的查找匹配，可用于對(duì)帶有指定特征字符串的一段數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、過(guò)濾等應(yīng)用。

現(xiàn)有字符串匹配方法多采用高級(jí)編程語(yǔ)言(如C語(yǔ)言,Java等)編程的軟件方式實(shí)現(xiàn)匹配算法，例如：哈希、KMP算法等，通過(guò)不同的查找順序減少得到匹配結(jié)果的時(shí)間。

但是，用高級(jí)編程語(yǔ)言編程運(yùn)行于CPU(Central Processing Unit，中央處理器)，以軟件的形式實(shí)現(xiàn)字符串匹配的方法并行處理能力相對(duì)較差，速度相對(duì)較慢，需考慮運(yùn)行軟件算法的CPU調(diào)度問(wèn)題，不適合用于對(duì)實(shí)時(shí)高速數(shù)據(jù)流進(jìn)行字符串匹配。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于硬件查找表的查找模式字符串的方法，所述硬件查找表包括至少一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)；

所述存儲(chǔ)區(qū)包括多個(gè)存儲(chǔ)單元，所述存儲(chǔ)單元于所述存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的訪問(wèn)地址的編址方式對(duì)應(yīng)一預(yù)定編碼字符集，還提供一模式字符串，所述存儲(chǔ)單元的位寬等于所述模式字符串的字符長(zhǎng)度，所述存儲(chǔ)單元的每一位分別順序?qū)?yīng)所述模式字符串中的每個(gè)字符；

還包括以下步驟：

步驟S1，將所述存儲(chǔ)區(qū)中，對(duì)應(yīng)所述模式字符串中每個(gè)字符的所述存儲(chǔ)單元的對(duì)應(yīng)位，置邏輯值1；

步驟S2，獲取一目標(biāo)字符串；

步驟S3，讀取所述目標(biāo)字符串的第一位；

步驟S4，定義讀取到的所述字符為當(dāng)前字符；

步驟S5，以所述預(yù)定編碼字符集對(duì)所述當(dāng)前字符進(jìn)行解碼，以獲取所述當(dāng)前字符對(duì)應(yīng)的編碼；

步驟S6，根據(jù)所述編碼于所述存儲(chǔ)區(qū)查找對(duì)應(yīng)的所述存儲(chǔ)單元；

步驟S7，于所述步驟S6查找到的所述存儲(chǔ)單元中獲取第一位；

步驟S8，判斷所述步驟S7中獲取的所述第一位的值是否為1，如果是則提供一數(shù)字值N，定義N＝1，并執(zhí)行所述步驟S9，如果否執(zhí)行所述步驟S17；

步驟S9，判斷所述模式字符串的字符長(zhǎng)度是否等于1，如果是執(zhí)行步驟S16；

步驟S10，判斷所述目標(biāo)字符串剩余的字符長(zhǎng)度是否小于所述模式字符串的長(zhǎng)度-N，如果是執(zhí)行步驟S18；

步驟S11，讀取所述目標(biāo)字符串的下一位，定義讀取到的字符為第二當(dāng)前字符；

步驟S12，以所述預(yù)定編碼字符集對(duì)所述第二當(dāng)前字符進(jìn)行解碼，以獲取所述第二當(dāng)前字符對(duì)應(yīng)的編碼；

步驟S13，根據(jù)所述編碼于所述存儲(chǔ)區(qū)查找對(duì)應(yīng)的所述存儲(chǔ)單元；

步驟S14，令N＝N+1，于所述步驟S13查找到的所述存儲(chǔ)單元中獲取第N位；

步驟S15，判斷所述步驟S14中獲取的所述第N位的值是否為1，如果是返回執(zhí)行所述步驟S11，如果否執(zhí)行所述步驟S17；

步驟S16，模式字符串查找成功，退出；

步驟S17，判斷所述當(dāng)前字符是否為所述目標(biāo)字符串的最后一位，如果是執(zhí)行步驟S18，如果否讀取所述目標(biāo)字符串的下一位，并定義讀取到的字符為當(dāng)前字符，返回所述步驟S5。

步驟S18，模式字符串查找失敗。

上述的方法，其中，所述步驟S1包括以下步驟：

步驟S1A，讀取所述模式字符串的第一位字符；

步驟S1B，定義讀取到的所述字符為當(dāng)前字符；

步驟S1C，以所述預(yù)定編碼字符集對(duì)所述當(dāng)前字符進(jìn)行解碼，以獲取所述當(dāng)前字符對(duì)應(yīng)的編碼；

步驟S1D，根據(jù)所述編碼于所述存儲(chǔ)區(qū)查找對(duì)應(yīng)的所述存儲(chǔ)單元；

步驟S1E，根據(jù)所述當(dāng)前字符于所述模式字符串中的位置于所述步驟S1D查找到的所述存儲(chǔ)單元中獲取對(duì)應(yīng)的位；

步驟S1F，將所述步驟S1E中獲取的所述位置邏輯值1；

步驟S1G，判斷所述當(dāng)前字符是否為所述模式字符串的最后一位，如果是執(zhí)行步驟S2，如果否讀取所述模式字符串的下一位，并定義讀取到的字符為當(dāng)前字符，返回所述步驟S1C。

上述的方法，其中，所述預(yù)定編碼字符集為ASCII編碼字符集。

上述的方法，其中，所述存儲(chǔ)單元的數(shù)量為128個(gè)。

上述的方法，其中，所述模式字符串的最大字符長(zhǎng)度為8。

上述的方法，其中，所述步驟S16與所述步驟S17之間，還包括判斷所述目標(biāo)字符串剩余字符長(zhǎng)度是否大于等于所述模式字符串的字符長(zhǎng)度，若否則執(zhí)行所述步驟S18。

一種基于硬件查找表的查找模式字符串的方法，所述硬件查找表包括多個(gè)如上任一所述的存儲(chǔ)區(qū)，每個(gè)所述存儲(chǔ)區(qū)中的存儲(chǔ)單元的位寬不同。

上述的方法，其中，所述硬件查找表為靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。

上述的方法，其中，所述存儲(chǔ)區(qū)設(shè)置有8個(gè)。

上述的方法，其中，8個(gè)所述存儲(chǔ)區(qū)按照所述存儲(chǔ)單元位寬大小依次拼合排列，使不同的所述存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)相同字符的所述存儲(chǔ)單元以相同的訪問(wèn)地址進(jìn)行訪問(wèn)。

上述的方法，其中，8個(gè)所述存儲(chǔ)區(qū)按照所述存儲(chǔ)單元位寬依次為8位，7位，6位，5位，4位，3位，2位，1位。

有益效果：本發(fā)明提出的一種基于硬件查找表的模式字符的查找方法，采用硬件實(shí)現(xiàn)方式的查找匹配過(guò)程，不占用CPU資源，提高系統(tǒng)并行處理能力，利用硬件運(yùn)行速度快的特點(diǎn)，在若干個(gè)硬件時(shí)鐘周期內(nèi)即可得到匹配結(jié)果，能對(duì)實(shí)時(shí)輸入的高速待匹配數(shù)據(jù)流進(jìn)行實(shí)時(shí)的查找匹配結(jié)果輸出。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中基于硬件查找表的模式字符的查找方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中存儲(chǔ)區(qū)的排列結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中對(duì)一個(gè)字符長(zhǎng)度的模式字符進(jìn)行查找的示意圖；

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例中對(duì)兩個(gè)字符長(zhǎng)度的模式字符進(jìn)行查找的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，如圖1所示，提出了一種基于硬件查找表的查找模式字符串的方法，如圖2所示，硬件查找表可以包括至少一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)10；

如圖3所示，存儲(chǔ)區(qū)10可以包括多個(gè)存儲(chǔ)單元20，存儲(chǔ)單元20于存儲(chǔ)區(qū)10內(nèi)的訪問(wèn)地址的編址方式對(duì)應(yīng)一預(yù)定編碼字符集，還提供一模式字符串，存儲(chǔ)單元20的位寬等于模式字符串的字符長(zhǎng)度，存儲(chǔ)單元20的每一位分別順序?qū)?yīng)模式字符串中的每個(gè)字符；

還包括以下步驟：

步驟S1，將存儲(chǔ)區(qū)10中，對(duì)應(yīng)模式字符串中每個(gè)字符的存儲(chǔ)單元20的對(duì)應(yīng)位，置邏輯值1；

步驟S2，獲取一目標(biāo)字符串；

步驟S3，讀取目標(biāo)字符串的第一位；

步驟S4，定義讀取到的字符為當(dāng)前字符；

步驟S5，以預(yù)定編碼字符集對(duì)當(dāng)前字符進(jìn)行解碼，以獲取當(dāng)前字符對(duì)應(yīng)的編碼；

步驟S6，根據(jù)編碼于存儲(chǔ)區(qū)10查找對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元20；

步驟S7，于步驟S6查找到的存儲(chǔ)單元20中獲取第一位；

步驟S8，判斷步驟S7中獲取的第一位的值是否為1，如果是則提供一數(shù)字值N，定義N＝1，并執(zhí)行步驟S9，如果否執(zhí)行步驟S17；

步驟S9，判斷模式字符串的字符長(zhǎng)度是否等于1，如果是執(zhí)行步驟S16；

步驟S10，判斷目標(biāo)字符串剩余的字符長(zhǎng)度是否小于模式字符串的長(zhǎng)度-N，如果是執(zhí)行步驟S18；

步驟S11，讀取目標(biāo)字符串的下一位，定義讀取到的字符為第二當(dāng)前字符；

步驟S12，以預(yù)定編碼字符集對(duì)第二當(dāng)前字符進(jìn)行解碼，以獲取第二當(dāng)前字符對(duì)應(yīng)的編碼；

步驟S13，根據(jù)編碼于存儲(chǔ)區(qū)10查找對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元20；

步驟S14，令N＝N+1，于步驟S13查找到的存儲(chǔ)單元20中獲取第N位；

步驟S15，判斷步驟S14中獲取的第N位的值是否為1，如果是返回執(zhí)行步驟S11，如果否執(zhí)行步驟S17；

步驟S16，模式字符串查找成功，退出；

步驟S17，判斷當(dāng)前字符是否為目標(biāo)字符串的最后一位，如果是執(zhí)行步驟S18，如果否讀取目標(biāo)字符串的下一位，并定義讀取到的字符為當(dāng)前字符，返回步驟S5。

步驟S18，模式字符串查找失敗。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，步驟S1包括以下步驟：

步驟S1A，讀取模式字符串的第一位字符；

步驟S1B，定義讀取到的字符為當(dāng)前字符；

步驟S1C，以預(yù)定編碼字符集對(duì)當(dāng)前字符進(jìn)行解碼，以獲取當(dāng)前字符對(duì)應(yīng)的編碼；

步驟S1D，根據(jù)編碼于存儲(chǔ)區(qū)查10找對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元20；

步驟S1E，根據(jù)當(dāng)前字符于模式字符串中的位置于步驟S1D查找到的存儲(chǔ)單元20中獲取對(duì)應(yīng)的位；

步驟S1F，將步驟S1E中獲取的位置邏輯值1；

步驟S1G，判斷當(dāng)前字符是否為模式字符串的最后一位，如果是執(zhí)行步驟S2，如果否讀取模式字符串的下一位，并定義讀取到的字符為當(dāng)前字符，返回步驟S1C。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，預(yù)定編碼字符集可以為ASCII編碼字符集，也可以是其他種類的編碼字符集，此處的ASCII編碼字符集只是其中一種情況，不應(yīng)視為是對(duì)本發(fā)明的限制。

上述實(shí)施例中，優(yōu)選地，存儲(chǔ)單元20的數(shù)量為128個(gè)。

上述實(shí)施例中，優(yōu)選地，模式字符串的最大字符長(zhǎng)度為8。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，步驟S16與步驟S17之間，還包括判斷目標(biāo)字符串剩余字符長(zhǎng)度是否大于等于模式字符串的字符長(zhǎng)度，若否則執(zhí)行步驟S18。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，還提供了一種基于硬件查找表的查找模式字符串的方法，硬件查找表包括多個(gè)如上任一的存儲(chǔ)區(qū)10，每個(gè)存儲(chǔ)區(qū)中的存儲(chǔ)單元20的位寬不同。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，硬件查找表為靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，存儲(chǔ)區(qū)10設(shè)置有8個(gè)。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，8個(gè)存儲(chǔ)區(qū)10按照存儲(chǔ)單元20位寬大小依次拼合排列，使不同的存儲(chǔ)區(qū)10中對(duì)應(yīng)相同字符的存儲(chǔ)單元20以相同的訪問(wèn)地址進(jìn)行訪問(wèn)。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，如圖3所示，8個(gè)存儲(chǔ)區(qū)10按照存儲(chǔ)單元20位寬依次為8位，7位，6位，5位，4位，3位，2位，1位。

具體地，圖3中存儲(chǔ)區(qū)10中的存儲(chǔ)單元從右往左存儲(chǔ)空間依次增加，最大存儲(chǔ)空間為8位；圖4中是對(duì)一個(gè)字符長(zhǎng)度的模式字符進(jìn)行查找的示意圖；圖5中是對(duì)兩個(gè)字符長(zhǎng)度的模式字符進(jìn)行查找的示意圖，在這種存儲(chǔ)單元20從右往左存儲(chǔ)空間依次增加的先定下，存儲(chǔ)單元20的最大存儲(chǔ)空間為8位，即能查找的模式串的最大字符長(zhǎng)度為8個(gè)字符長(zhǎng)度。

綜上所述，本發(fā)明提出的一種基于硬件查找表的模式字符的查找方法，采用硬件實(shí)現(xiàn)方式的查找匹配過(guò)程，不占用CPU資源，提高系統(tǒng)并行處理能力，利用硬件運(yùn)行速度快的特點(diǎn)，在若干個(gè)硬件時(shí)鐘周期內(nèi)即可得到匹配結(jié)果，能對(duì)實(shí)時(shí)輸入的高速待匹配數(shù)據(jù)流進(jìn)行實(shí)時(shí)的查找匹配結(jié)果輸出。

通過(guò)說(shuō)明和附圖，給出了具體實(shí)施方式的特定結(jié)構(gòu)的典型實(shí)施例，基于本發(fā)明精神，還可作其他的轉(zhuǎn)換。盡管上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實(shí)施例，然而，這些內(nèi)容并不作為局限。

對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說(shuō)明后，各種變化和修正無(wú)疑將顯而易見(jiàn)。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價(jià)的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。