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申请/专利权人：中国人民解放军国防科技大学

摘要：本申请涉及同步FPGA‑CPU架构的正则表达式匹配方法及系统，通过设计新的基于同步FPGA‑CPU架构的正则表达式匹配架构，在一个服务包的正则表达式匹配处理下，面对所有数据下发至FPGA后必须等待结果返回才能继续下发后续报文的挑战，通过切换线程，填充数据下发后的空余时间；面对每次只能下发一个报文的挑战，通过线程并行，提升带宽利用率；面对必须能够达到单核Gbps级的性能要求，解决了并行过程中的数据竞争和结果分发问题以确保满足该性能要求。如此，通过上述架构及其数据交互过程的改进，大幅提高了正则表达式匹配性能。

主权项：1.一种同步FPGA-CPU架构的正则表达式匹配方法，其特征在于，应用于一种同步FPGA-CPU架构的正则表达式匹配系统，所述正则表达式匹配系统包括通信连接的CPU芯片和FPGA芯片，所述CPU芯片包括多个CPU核心，一个所述CPU核心用于控制一个服务包的正则表达式匹配处理，所述CPU核心通过一个管理员线程调度各工人线程将一个服务包下的各报文发送到所述FPGA芯片，并且通过所述管理员线程分发所述FPGA芯片返回的各报文对应的匹配结果到各所述工人线程，一个所述工人线程对应存储一个报文及所述报文对应的匹配结果，所述CPU核心对应的数据队列存储在所述CPU芯片的DMA区域中，所述服务包通过内存映射IO技术通知所述FPGA芯片与所述数据队列之间的数据收发；所述正则表达式匹配方法包括步骤：所述管理员线程和各所述工人线程分别进行初始化；所述管理员线程分别向各所述工人线程发送就绪指令，使各所述工人线程开始“发送报文-回收结果”的循环；当一个服务包对应的所有所述工人线程的状态均置为结束时，所述管理员线程退出；其中，“发送报文-回收结果”的循环的过程包括：所述管理员线程不断读取结果队列；所述工人线程向所述FPGA芯片发送完一个报文后，开始准备接收所述FPGA芯片返回的匹配结果并将自身状态置为待命状态；在所述FPGA芯片返回匹配结果后，所述管理员线程获取所述匹配结果中的线程身份标识并查看所述线程身份标识对应的所述工人线程是否处于待命状态；所述管理员线程在所述工人线程处于待命状态时告知所述工人线程读取所述匹配结果，否则等待所述工人线程处于待命状态；所述工人线程将自身状态置为忙状态并完成所述匹配结果的读取与后处理，所述管理员线程准备下一次的数据读取。

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权利要求：

百度查询： 中国人民解放军国防科技大学 同步FPGA-CPU架构的正则表达式匹配方法及系统