本發(fā)明涉及信息檢索、模式識(shí)別和計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及一種串匹配算法的加速方法及裝置。

背景技術(shù)：

串匹配算法廣泛應(yīng)用在生物信息學(xué)、入侵檢測(cè)、信息過(guò)濾、數(shù)據(jù)庫(kù)、中文分詞等眾多領(lǐng)域，高性能串匹配算法研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。

在多模式串匹配算法中基于狀態(tài)機(jī)的模式匹配算法最具代表性，應(yīng)用也最為廣泛，基于狀態(tài)機(jī)的模式匹配算法具備性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，該類算法以Aho-Corasick算法為代表，Aho-Corasick算法由貝爾實(shí)驗(yàn)室的Aho和Corasick于1975年提出，它采用有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)一次接收所有模式串，通過(guò)構(gòu)造狀態(tài)機(jī)來(lái)掃描匹配文本，在狀態(tài)機(jī)結(jié)構(gòu)中，無(wú)論某個(gè)前綴同時(shí)屬于幾個(gè)模式，它都有唯一的狀態(tài)來(lái)表示，Aho-Corasick算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(n)，其中，n為輸入串的長(zhǎng)度。

IBM蘇黎世研究院的Lunteren在2006年提出了帶優(yōu)先級(jí)的狀態(tài)機(jī)類算法，它通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)換規(guī)則進(jìn)行優(yōu)先級(jí)劃分，從而進(jìn)一步壓縮了Aho-Corasick算法所需存儲(chǔ)空間，盡管該算法具有很好的存儲(chǔ)效率，并可以針對(duì)正則表達(dá)式進(jìn)行匹配，但并沒(méi)有進(jìn)一步找到AC算法存儲(chǔ)空間很大的本質(zhì)原因。

Smith等人在2008年提出了將每個(gè)狀態(tài)結(jié)合一個(gè)擴(kuò)展變量的擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)機(jī)XFA，該方法可以通過(guò)定義變量進(jìn)一步減少多模式產(chǎn)生的狀態(tài)機(jī)規(guī)模，給出了一種靈活壓縮狀態(tài)機(jī)的辦法，然而，該方法由于復(fù)雜的狀態(tài)操作，更適用于軟件實(shí)現(xiàn)，硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性較高.盡管Smith也給出了相關(guān)的硬件設(shè)計(jì)，但由于關(guān)鍵路徑相關(guān)性很高，無(wú)法進(jìn)行有效的流水線設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)了最短路徑時(shí)間，從而降低了頻率影響整體性能。

Yang等人提出了針對(duì)多正則表達(dá)式匹配的時(shí)空可切換半確定狀態(tài)機(jī)SFA，該狀態(tài)機(jī)是DFA(確定有窮自動(dòng)機(jī))和NFA(不確定有窮自動(dòng)機(jī))之間的一種結(jié)構(gòu)，由確定數(shù)量并行DFA組成，但由該方法構(gòu)造的狀態(tài)機(jī)十分復(fù)雜，不適合大規(guī)模模式使用。

此外，GPU作為高速處理引擎，近年來(lái)也被引入多模式匹配領(lǐng)域，由于GPU具有高度并行性，且編程容易，已有方法都取得了較好效果，由于網(wǎng)絡(luò)處理具有較為固定的處理模式，不需要經(jīng)常改變，定制電路設(shè)計(jì)相比GPU，在芯片使用效率和成本上更有優(yōu)勢(shì)。

隨著對(duì)模式匹配性能需求的增加，基于狀態(tài)機(jī)類的模式匹配算法成為高性能模式匹配體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，但是，這類算法生成的DFA規(guī)模較大，尤其是對(duì)于大規(guī)模模式集(10萬(wàn)以上規(guī)模的模式集)，所生成狀態(tài)機(jī)規(guī)模對(duì)存儲(chǔ)空間需求很大，既不利于軟件算法快速實(shí)現(xiàn)，也無(wú)法適合硬件實(shí)現(xiàn)，為此，國(guó)際上相關(guān)研究主要圍繞如何降低狀態(tài)機(jī)類算法所需的規(guī)模和存儲(chǔ)空間展開(kāi)，應(yīng)該說(shuō)，簡(jiǎn)潔且有效的算法是解決該領(lǐng)域問(wèn)題的首選，過(guò)分追求存儲(chǔ)空間最優(yōu)但造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的方法生命力有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種串匹配算法的加速方法及裝置。

本發(fā)明提出一種串匹配算法的加速方法，包括

構(gòu)造基本轉(zhuǎn)換規(guī)則與交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則，根據(jù)緩存策略函數(shù)確定狀態(tài)緩存寄存器中的狀態(tài)S_c1與S_c2，判斷當(dāng)前狀態(tài)S_i在基本轉(zhuǎn)換規(guī)則和n步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則中是否存在接收當(dāng)前字符c的轉(zhuǎn)換規(guī)則，如果存在對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，則應(yīng)用對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，并跳到下一個(gè)狀態(tài)S_k，應(yīng)用基本轉(zhuǎn)換規(guī)則或n步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則，同時(shí)按緩存策略函數(shù)更新緩存寄存器中的狀態(tài)S_c1與S_c2；否則，將被緩存的狀態(tài)S_c2取出，并以狀態(tài)S_c2為當(dāng)前狀態(tài)，在基本轉(zhuǎn)換規(guī)則與n步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則中尋找接收當(dāng)前字符c的轉(zhuǎn)換規(guī)則；如果尋找到對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則,則跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的下一個(gè)狀態(tài)S_j,并應(yīng)用2步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則；否則，將被緩存的狀態(tài)S_c1取出，并以狀態(tài)S_c1為當(dāng)前狀態(tài)在基本轉(zhuǎn)換規(guī)則與n步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則中尋找接收當(dāng)前字符c的轉(zhuǎn)換規(guī)則；如果尋找到對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，則跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的下一個(gè)狀態(tài)S_j,并應(yīng)用1步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則；否則，判斷初始狀態(tài)S₀是否接收字符c；如果接收字符c，則跳到相應(yīng)狀態(tài)，應(yīng)用重啟轉(zhuǎn)換規(guī)則；否則，跳轉(zhuǎn)到初始狀態(tài)S₀，用于失敗轉(zhuǎn)換規(guī)則。

通過(guò)狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)R構(gòu)造所述交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則，所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)R的定義為：

其中，S_i為當(dāng)前狀態(tài)，S_j為被緩存的狀態(tài)、R_basic為基本轉(zhuǎn)換規(guī)則、R_n-cross為交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則、字符c、狀態(tài)S_j、狀態(tài)S_i、狀態(tài)S_k、狀態(tài)S_c1、狀態(tài)S_c2、初始狀態(tài)S₀、priority為優(yōu)先級(jí)標(biāo)識(shí)，4為最高優(yōu)先級(jí)，0為最低優(yōu)先級(jí)，如果高優(yōu)先級(jí)的結(jié)果有效，則與最高優(yōu)先級(jí)的結(jié)果被優(yōu)先采納。

所述重啟轉(zhuǎn)換規(guī)則為從其他狀態(tài)轉(zhuǎn)換到初始狀態(tài)的后一個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換規(guī)則。

所述失敗轉(zhuǎn)換規(guī)則為從其他狀態(tài)轉(zhuǎn)換到初始狀態(tài)的轉(zhuǎn)換規(guī)則。

本發(fā)明還提出一種串匹配算法的加速裝置，包括

構(gòu)造基本轉(zhuǎn)換規(guī)則模塊，用于構(gòu)造基本轉(zhuǎn)換規(guī)則；

構(gòu)造交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則模塊，用于構(gòu)造交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則；

匹配模塊，用于根據(jù)緩存策略函數(shù)確定狀態(tài)緩存寄存器中的狀態(tài)S_c1與S_c2，判斷當(dāng)前狀態(tài)S_i在基本轉(zhuǎn)換規(guī)則和n步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則中是否存在接收當(dāng)前字符c的轉(zhuǎn)換規(guī)則，如果存在對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，則應(yīng)用對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，并跳到下一個(gè)狀態(tài)S_k，應(yīng)用基本轉(zhuǎn)換規(guī)則或n步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則，同時(shí)按緩存策略函數(shù)更新緩存寄存器中的狀態(tài)S_c1與S_c2；否則，將被緩存的狀態(tài)S_c2取出，并以狀態(tài)S_c2為當(dāng)前狀態(tài)，在基本轉(zhuǎn)換規(guī)則與n步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則中尋找接收當(dāng)前字符c的轉(zhuǎn)換規(guī)則；如果尋找到對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則,則跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的下一個(gè)狀態(tài)S_j,并應(yīng)用2步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則；否則，將被緩存的狀態(tài)S_c1取出，并以狀態(tài)S_c1為當(dāng)前狀態(tài)在基本轉(zhuǎn)換規(guī)則與n步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則中尋找接收當(dāng)前字符c的轉(zhuǎn)換規(guī)則；如果尋找到對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，則跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的下一個(gè)狀態(tài)S_j,并應(yīng)用1步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則；否則，判斷初始狀態(tài)S₀是否接收字符c；如果接收字符c，則跳到相應(yīng)狀態(tài)，應(yīng)用重啟轉(zhuǎn)換規(guī)則；否則，跳轉(zhuǎn)到初始狀態(tài)S₀，用于失敗轉(zhuǎn)換規(guī)則。

通過(guò)狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)R構(gòu)造所述交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則，所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)R的定義為：

其中，S_i為當(dāng)前狀態(tài)，S_j為被緩存的狀態(tài)、R_basic為基本轉(zhuǎn)換規(guī)則、R_n-cross為交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則、字符c、狀態(tài)S_j、狀態(tài)S_i、狀態(tài)S_k、狀態(tài)S_c1、狀態(tài)S_c2、初始狀態(tài)S₀、priority為優(yōu)先級(jí)標(biāo)識(shí)，4為最高優(yōu)先級(jí)，0為最低優(yōu)先級(jí)，如果高優(yōu)先級(jí)的結(jié)果有效，則與最高優(yōu)先級(jí)的結(jié)果被優(yōu)先采納。

所述重啟轉(zhuǎn)換規(guī)則為從其他狀態(tài)轉(zhuǎn)換到初始狀態(tài)的后一個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換規(guī)則。

所述失敗轉(zhuǎn)換規(guī)則為從其他狀態(tài)轉(zhuǎn)換到初始狀態(tài)的轉(zhuǎn)換規(guī)則。

還包括緩存寄存器模塊，用于緩存各狀態(tài)。

還包括選通電路。

由以上方案可知，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明通過(guò)增加狀態(tài)緩存組件和選通電路，如寄存器組和多路選通器，在串匹配過(guò)程中動(dòng)態(tài)生成轉(zhuǎn)換規(guī)則，實(shí)現(xiàn)了串匹配算法的加速，同時(shí)能夠消除傳統(tǒng)串匹配算法中需存儲(chǔ)的大量轉(zhuǎn)換規(guī)則，降低生成狀態(tài)機(jī)的規(guī)模，提高串匹配算法的執(zhí)行速度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則動(dòng)態(tài)生成裝置圖；

圖3為總體流程框圖；

圖4為有窮狀態(tài)機(jī)DFA圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，包含如下步驟：

步驟1)轉(zhuǎn)換規(guī)則預(yù)處理

步驟11)構(gòu)造基本轉(zhuǎn)換規(guī)則

基本轉(zhuǎn)換規(guī)則是指從確定有窮狀態(tài)自動(dòng)機(jī)DFA初始狀態(tài)開(kāi)始直接接收模式所包含字符串的轉(zhuǎn)換規(guī)則，以R_basic表示。

步驟12)構(gòu)造交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則

交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則表示狀態(tài)機(jī)中某個(gè)狀態(tài)代表的模式后綴與其他模式或該模式的前綴相同，其實(shí)質(zhì)是某一段子模式與其他模式或者該模式的前綴相同。在此處只需構(gòu)造3步及3步以上的交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則，以R_n-cross表示，其中n為步長(zhǎng)值，而大量的1步和2步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則在后續(xù)步驟中動(dòng)態(tài)生成。

步驟13)構(gòu)造重啟轉(zhuǎn)換規(guī)則和失敗轉(zhuǎn)換規(guī)則

重啟轉(zhuǎn)換規(guī)則為DFA中從其他狀態(tài)轉(zhuǎn)換到初始狀態(tài)的后一個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，這類轉(zhuǎn)換規(guī)則在模式匹配問(wèn)題中表示輸入字符無(wú)法正確匹配當(dāng)前的模式路徑，但可以從初始狀態(tài)重新開(kāi)始一次模式匹配過(guò)程，并已經(jīng)接收了第1個(gè)字符；失敗轉(zhuǎn)換規(guī)則為DFA中從其他狀態(tài)轉(zhuǎn)換到初始狀態(tài)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，這類轉(zhuǎn)換規(guī)則代表輸入字符無(wú)法正確地匹配任何模式及其子模式，因此狀態(tài)機(jī)回到初始位置。根據(jù)已有的帶優(yōu)先級(jí)的狀態(tài)機(jī)類算法，可將重啟轉(zhuǎn)換規(guī)則和失敗轉(zhuǎn)換規(guī)則合并，并控制在256條規(guī)則以內(nèi)。

步驟2)構(gòu)造1步和2步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則生成裝置

步驟21)狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)

狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)R的定義為：

其中，S_i為當(dāng)前狀態(tài)，S_j為被緩存的狀態(tài),空集表示不存在對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則；priority為優(yōu)先級(jí)標(biāo)識(shí)，4為最高優(yōu)先級(jí)，0為最低優(yōu)先級(jí),如果高優(yōu)先級(jí)的結(jié)果有效(非空)，則該結(jié)果被優(yōu)先采納；如果優(yōu)先級(jí)高的結(jié)果無(wú)效，則低優(yōu)先級(jí)結(jié)果被采納,結(jié)果無(wú)效是指某一狀態(tài)S_i在R_basic和R_n-cross轉(zhuǎn)換函數(shù)中沒(méi)有接收字符c的轉(zhuǎn)換規(guī)則。

步驟22)交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則動(dòng)態(tài)生成裝置

交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則動(dòng)態(tài)生成裝置如圖2所示。

生成裝置在原有狀態(tài)機(jī)功能中增加對(duì)歷史信息的記錄,并由當(dāng)前狀態(tài)、當(dāng)前輸入符號(hào)和狀態(tài)機(jī)的歷史信息一起決定下一個(gè)狀態(tài)，從外部接口來(lái)看，生成裝置與傳統(tǒng)狀態(tài)機(jī)一樣，僅接收輸入符號(hào)，輸出狀態(tài)機(jī)的判斷結(jié)果。所不同之處在于內(nèi)部增加了緩存寄存器，能夠?qū)顟B(tài)按照緩存策略函數(shù)T進(jìn)行狀態(tài)緩存。

步驟3)多模式串匹配

步驟31)根據(jù)緩存策略函數(shù)確定狀態(tài)緩存寄存器1和2緩存的狀態(tài)S_c1和S_c2，others是指不滿足if后面的表達(dá)式的所有情況，即if(R_basic(S_c1,c)≠S_j&&R_n-cross(S_c1,c)≠S_j)：

步驟32)根據(jù)步驟1)的轉(zhuǎn)換規(guī)則集和步驟2)中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)進(jìn)行串匹配：

判斷當(dāng)前狀態(tài)S_i在基本轉(zhuǎn)換規(guī)則和n步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則中是否存在接收當(dāng)前字符c的轉(zhuǎn)換規(guī)則：

步驟321)如果存在對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，則應(yīng)用該規(guī)則，跳到下一個(gè)狀態(tài)S_k，實(shí)施基本轉(zhuǎn)換規(guī)則或n步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則，同時(shí)按緩存策略函數(shù)更新緩存寄存器1和緩存寄存器2中的轉(zhuǎn)換規(guī)則S_c1和S_c2；

步驟322)如果不存在對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，則將被緩存的狀態(tài)S_c2取出，并以S_c2狀態(tài)為當(dāng)前狀態(tài)在基本轉(zhuǎn)換規(guī)則和n步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則中尋找接收當(dāng)前字符c的轉(zhuǎn)換規(guī)則：

步驟3221)如果存在對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則,則跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的下一個(gè)狀態(tài)S_j,實(shí)施2步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則；

步驟3222)如果不存在對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，則將被緩存的狀態(tài)S_c1取出，并以S_c1狀態(tài)為當(dāng)前狀態(tài)在基本轉(zhuǎn)換規(guī)則和n步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則中尋找接收當(dāng)前字符c的轉(zhuǎn)換規(guī)則：

步驟32221)如果存在對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，則跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的下一個(gè)狀態(tài)S_j,實(shí)施1步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則；

步驟32222)如果不存在對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，則判斷初始狀態(tài)S₀是否接收字符c：

步驟322221)如果接收字符c，則跳到相應(yīng)狀態(tài)，實(shí)施重啟轉(zhuǎn)換規(guī)則；

步驟322222)如果不接收字符c，跳轉(zhuǎn)到初始狀態(tài)S₀，實(shí)施失敗轉(zhuǎn)換規(guī)則。

本發(fā)明還提出一種串匹配算法的加速裝置，包括

構(gòu)造基本轉(zhuǎn)換規(guī)則模塊，用于構(gòu)造基本轉(zhuǎn)換規(guī)則；

構(gòu)造交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則模塊，用于構(gòu)造交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則；

匹配模塊，用于根據(jù)緩存策略函數(shù)確定狀態(tài)緩存寄存器中的狀態(tài)S_c1與S_c2，判斷當(dāng)前狀態(tài)S_i在基本轉(zhuǎn)換規(guī)則和n步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則中是否存在接收當(dāng)前字符c的轉(zhuǎn)換規(guī)則，如果存在對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，則應(yīng)用對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，并跳到下一個(gè)狀態(tài)S_k，應(yīng)用基本轉(zhuǎn)換規(guī)則或n步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則，同時(shí)按緩存策略函數(shù)更新緩存寄存器中的狀態(tài)S_c1與S_c2；否則，將被緩存的狀態(tài)S_c2取出，并以狀態(tài)S_c2為當(dāng)前狀態(tài)，在基本轉(zhuǎn)換規(guī)則與n步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則中尋找接收當(dāng)前字符c的轉(zhuǎn)換規(guī)則；如果尋找到對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則,則跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的下一個(gè)狀態(tài)S_j,并應(yīng)用2步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則；否則，將被緩存的狀態(tài)S_c1取出，并以狀態(tài)S_c1為當(dāng)前狀態(tài)在基本轉(zhuǎn)換規(guī)則與n步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則中尋找接收當(dāng)前字符c的轉(zhuǎn)換規(guī)則；如果尋找到對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，則跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的下一個(gè)狀態(tài)S_j,并應(yīng)用1步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則；否則，判斷初始狀態(tài)S₀是否接收字符c；如果接收字符c，則跳到相應(yīng)狀態(tài)，應(yīng)用重啟轉(zhuǎn)換規(guī)則；否則，跳轉(zhuǎn)到初始狀態(tài)S₀，用于失敗轉(zhuǎn)換規(guī)則。

通過(guò)狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)R構(gòu)造所述交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則，所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)R的定義為：

其中，S_i為當(dāng)前狀態(tài)，S_j為被緩存的狀態(tài)、R_basic為基本轉(zhuǎn)換規(guī)則、R_n-cross為交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則、字符c、狀態(tài)S_j、狀態(tài)S_i、狀態(tài)S_k、狀態(tài)S_c1、狀態(tài)S_c2、初始狀態(tài)S₀、priority為優(yōu)先級(jí)標(biāo)識(shí)，4為最高優(yōu)先級(jí)，0為最低優(yōu)先級(jí)，如果高優(yōu)先級(jí)的結(jié)果有效，則與最高優(yōu)先級(jí)的結(jié)果被優(yōu)先采納。

所述重啟轉(zhuǎn)換規(guī)則為從其他狀態(tài)轉(zhuǎn)換到初始狀態(tài)的后一個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換規(guī)則。

所述失敗轉(zhuǎn)換規(guī)則為從其他狀態(tài)轉(zhuǎn)換到初始狀態(tài)的轉(zhuǎn)換規(guī)則。

還包括緩存寄存器模塊，用于緩存各狀態(tài)；選通電路。

以下為本發(fā)明的具體實(shí)施例，如下所示：

本方法的總體流程框圖如圖3所示：

現(xiàn)在采用一個(gè)模式集為{BASIC，SIEAN}的實(shí)例作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,結(jié)合本發(fā)明的算法,對(duì)輸入“BASIEAN”進(jìn)行串匹配操作。

步驟1轉(zhuǎn)換規(guī)則預(yù)處理：

首先，構(gòu)建基本轉(zhuǎn)換規(guī)則R_basic的DFA圖，如圖4所示：

接著由此DFA圖建立基本轉(zhuǎn)換規(guī)則表1：(12)

由于沒(méi)有3個(gè)字符及以上的子串與模式集的前綴相同，故3步及3步以上的交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則無(wú)。

重啟規(guī)則和失敗規(guī)則見(jiàn)表2：(13)

步驟2利用1步和2步交叉轉(zhuǎn)換規(guī)則生成裝置動(dòng)態(tài)生成轉(zhuǎn)換規(guī)則并完成串匹配：

第一個(gè)周期接收字符“B”，此時(shí)應(yīng)用規(guī)則R1，當(dāng)前狀態(tài)S₀變?yōu)镾₁，同時(shí)根據(jù)緩存策略函數(shù)可得緩存寄存器2的內(nèi)容則為空(S_c2＝φ,others)，緩存寄存器1的內(nèi)容為狀態(tài)S₁(S_c1＝R_basic(S0，B)＝S₁)；

第二個(gè)周期接收字符“A”，此時(shí)應(yīng)用規(guī)則R2，當(dāng)前狀態(tài)S₁變?yōu)镾₂，同時(shí)緩存寄存器2的內(nèi)容則為S₂(S_c2＝R_basic(S_c1，A)||R_n-cross(S_c1，A)＝R_basic(S₁，A)||R_n-cross(S₁，A)＝S₂)，緩存寄存器1的內(nèi)容為狀態(tài)S₀(R_basic(S₀，A)＝φ→S_c1＝S₀)；

第三個(gè)周期接收字符“S”，此時(shí)應(yīng)用規(guī)則R3，當(dāng)前狀態(tài)S₂變?yōu)镾₃，同時(shí)緩存寄存器2的內(nèi)容則為S₆(S_c2＝R_basic(S_c1，S)||R_n-cross(S_c1，S)＝R_basic(S₀，S)||R_n-cross(S₀，S)＝S₆)，緩存寄存器1的內(nèi)容為狀態(tài)S₆(S_c1＝R_basic(S₀，S)＝S₆)；

第四個(gè)周期接收字符“I”，此時(shí)應(yīng)用規(guī)則R4，當(dāng)前狀態(tài)S₃變?yōu)镾₄，同時(shí)緩存寄存器2的內(nèi)容為S₇(S_c2＝R_basic(S_c1，S)||R_n-cross(S_c1，S)＝R_basic(S₆，I)||R_n-cross(S₆，I)＝S₇)，緩存寄存器1的內(nèi)容為狀態(tài)S₀(R_basic(S₀，I)＝φ→S_c1＝S₀)；

第五個(gè)周期接收字符“E”，基本轉(zhuǎn)換規(guī)則都為空，此時(shí)取出緩存寄存器2的內(nèi)容S₇，應(yīng)用規(guī)則R8，當(dāng)前狀態(tài)S₄變?yōu)镾₈，同時(shí)緩存寄存器2的內(nèi)容變?yōu)榭?S_c2＝R_basic(S_c1，E)||R_n-cross(S_c1，E)＝R_basic(S₀，E)||R_n-cross(S₀，E)＝φ)，緩存寄存器1的內(nèi)容為狀態(tài)S₀(R_basic(S₀，E)＝φ→S_c1＝S₀)；

第六個(gè)周期接收字符“A”，此時(shí)應(yīng)用規(guī)則R9，當(dāng)前狀態(tài)S₈變?yōu)镾₉，同時(shí)緩存寄存器2的內(nèi)容則為空(S_c2＝R_basic(S_c1，A)||R_n-cross(S_c1，A)＝R_basic(S₀，A)||R_n-cross(S₀，A)＝φ)，緩存寄存器1的內(nèi)容為狀態(tài)S₀(R_basic(S₀，A)＝φ→S_c1＝S₀)；

第七個(gè)周期接收字符“N”，此時(shí)應(yīng)用規(guī)則R10，當(dāng)前狀態(tài)S₉變?yōu)镾₁₀，S₁₀為終止?fàn)顟B(tài)且字符輸入完畢，故成功匹配字符串“SIEAN”，串匹配結(jié)束。