專利名稱：文本編碼類協(xié)議通用解析器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種文本編碼類協(xié)議通用解析器。
背景技術(shù)：
Internet工程任務(wù)組(IETF，Internet Engineering Task Force)組織使用ABNF定義了多個(gè)協(xié)議中的報(bào)文格式，例如會(huì)話起始協(xié)議(SIP，SessionInitiation Protocol)等。在實(shí)現(xiàn)這些協(xié)議時(shí)，需要按照擴(kuò)展巴克斯范式(ABNF，Augmented BNF)規(guī)則對(duì)報(bào)文進(jìn)行分析和模式。
ABNF是IETF組織在RFC2234中定義的一個(gè)字符串模式匹配的文法定義。ABNF是在巴克斯范式(BNF)基礎(chǔ)上的擴(kuò)展，其與標(biāo)準(zhǔn)巴克斯范式的區(qū)別包括命名規(guī)則，循環(huán)，選擇，次序獨(dú)立以及值域。
目前，常見的ABNF解析器的實(shí)現(xiàn)方案為在通用微處理器上，使用軟件來實(shí)現(xiàn)編譯原理領(lǐng)域內(nèi)的詞法和語法解析算法。例如，常見的LL(1)文法解析算法，該算法是一種自上而下的非遞歸預(yù)測(cè)分析器，它通過計(jì)算文法的首終結(jié)符集合(First集合)和后繼終結(jié)符集合(Follow集合)從而構(gòu)造出該文法的預(yù)測(cè)分析表，進(jìn)而利用分析表進(jìn)行推導(dǎo)。LL(1)文法是無二義的文法，且不含左遞歸。LL(1)中的第一個(gè)“L”表示從左到右地掃描輸入串；第二個(gè)“L”表示產(chǎn)生最左推導(dǎo)；1代表在決定分析器的每步動(dòng)作時(shí)向前看一個(gè)輸入符號(hào)。
由于ABNF是基于文本定義的語法，所以在對(duì)變長(zhǎng)的字符串解析時(shí)，其復(fù)雜度高于基于二進(jìn)制的定長(zhǎng)數(shù)據(jù)解析。上述方案的優(yōu)點(diǎn)在于解析器開發(fā)代價(jià)小，開發(fā)效率高。但是，由于通用處理器并不是專門針對(duì)ABNF解析進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因而其處理速度、吞吐量等性能參數(shù)往往受限。當(dāng)需要高速處理能力時(shí)，例如，SIP軟交換系統(tǒng)需要處理百萬量級(jí)的連接，則為了達(dá)到性能要求需要采用更高級(jí)別的微處理器，這樣，必然提高解析器產(chǎn)品的成本。
目前，采用的另一種ABNF解析方案是也是在通用微處理器上，針對(duì)特定領(lǐng)域內(nèi)ABNF語法規(guī)則的特點(diǎn)設(shè)計(jì)特定的軟件來進(jìn)行處理。以SIP協(xié)議棧為例，常見的實(shí)現(xiàn)方式是根據(jù)SIP文法規(guī)則的特點(diǎn)，通過分割符將SIP報(bào)文分割為若干字段，再進(jìn)行相應(yīng)的語法規(guī)則檢查。
在這一方案中針對(duì)特定語法規(guī)則進(jìn)行設(shè)計(jì)，在效率上優(yōu)于前面描述的技術(shù)方案。但是由于其針對(duì)特定規(guī)則進(jìn)行處理，導(dǎo)致其通用性較差，針對(duì)新的語法規(guī)則必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而提高了解析器開發(fā)成本，導(dǎo)致開發(fā)效率較低。另一方面，由于其仍然是基于通用微處理器進(jìn)行的，在需要高速處理能力的情況下仍然會(huì)存在前面描述的第一種方案所存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種文本編碼類協(xié)議通用解析器，提高解析器的解析效率，并使解析器具有良好的通用性。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種文本編碼類協(xié)議通用解析器，該解析器包括規(guī)則存儲(chǔ)模塊、待解析消息存儲(chǔ)模塊和消息解析模塊，消息解析模塊根據(jù)規(guī)則存儲(chǔ)模塊中保存的規(guī)則信息對(duì)待解析消息存儲(chǔ)模塊中的消息文本進(jìn)行解析處理，所述的消息解析模塊為采用邏輯芯片實(shí)現(xiàn)。
所述的邏輯芯片包括現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門列陣FPGA或復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD。
所述的規(guī)則存儲(chǔ)模塊為規(guī)則樹存儲(chǔ)模塊，規(guī)則樹存儲(chǔ)模塊中保存有基于擴(kuò)展巴克斯范式ABNF方法定義的規(guī)則生成的規(guī)則樹。
所述的規(guī)則樹為不包含增式選擇、序列組及可選序列結(jié)構(gòu)的規(guī)則樹，且所述的規(guī)則樹為以各規(guī)則中的一個(gè)規(guī)則為頂點(diǎn)，采用遞歸的方式生成的規(guī)則樹。
所述的消息解析模塊進(jìn)一步包括主進(jìn)程處理部分用于根據(jù)棧頂節(jié)點(diǎn)的類型控制分別進(jìn)入解析終結(jié)符部分、匹配首終結(jié)符部分或匹配后繼終結(jié)符部分的處理過程；解析終結(jié)符部分用于當(dāng)棧頂結(jié)點(diǎn)為終結(jié)節(jié)點(diǎn)時(shí)，由主進(jìn)程處理部分控制啟動(dòng)，并進(jìn)行終結(jié)節(jié)點(diǎn)的終結(jié)符的解析處理，解析完成后通知主進(jìn)程處理部分；匹配首終結(jié)符部分用于對(duì)當(dāng)棧頂結(jié)點(diǎn)為非終結(jié)點(diǎn)時(shí)，且為首終結(jié)符集合時(shí)，由主進(jìn)程處理部分控制啟動(dòng)，并進(jìn)行首終結(jié)符的匹配處理，判斷當(dāng)前字符是否在節(jié)點(diǎn)首終結(jié)符集合內(nèi)，匹配完成后通知主進(jìn)程處理部分；匹配后繼終結(jié)符部分用于對(duì)當(dāng)棧頂結(jié)點(diǎn)為非終結(jié)點(diǎn)時(shí)，且為后繼終結(jié)符集合時(shí)，由主進(jìn)程處理部分控制啟動(dòng)，并進(jìn)行后繼終結(jié)符的匹配處理，判斷當(dāng)前字符是否在節(jié)點(diǎn)后繼終結(jié)符集合內(nèi)，匹配完成后通知主進(jìn)程處理部分。
所述的消息解析模塊采用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)。
所述的主進(jìn)程處理部分對(duì)應(yīng)的狀態(tài)機(jī)包括循環(huán)解析PARSE_LOOP狀態(tài)，在該狀態(tài)下進(jìn)行消息報(bào)文的解析；到達(dá)最大重復(fù)次數(shù)REPEAT_MAX狀態(tài)，在該狀態(tài)下判斷保存首規(guī)則樹節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)棧的棧頂節(jié)點(diǎn)的類型是否為終結(jié)節(jié)點(diǎn)；匹配終結(jié)符TERM_MATCH狀態(tài)，在該狀態(tài)下進(jìn)行終結(jié)符的匹配處理張，并啟動(dòng)解析終結(jié)符部分；
進(jìn)入首終結(jié)符集合判斷IN_FIRST狀態(tài)，在該狀態(tài)下進(jìn)行首終結(jié)符集合的判斷處理，并在確定存在首終結(jié)符集合時(shí)，啟動(dòng)匹配首終結(jié)符部分；所有的子節(jié)點(diǎn)已經(jīng)處理ALLSUB狀態(tài)，當(dāng)IN_FIRST狀態(tài)下所有的子節(jié)點(diǎn)處理完成時(shí)進(jìn)入該狀態(tài)，且在該狀態(tài)下返回PARSE_LOOP狀態(tài)；后繼終結(jié)符集判斷JUDGE_FOLLOW狀態(tài)，在該狀態(tài)下進(jìn)行后繼終結(jié)符集合的判斷處理，并在確定存在后繼終結(jié)符集合時(shí)，進(jìn)入FOLLOW集合判斷IN_FOLLOW狀態(tài)，啟動(dòng)匹配后繼終結(jié)符部分，如果不存在后繼終結(jié)符集合時(shí)進(jìn)入下一規(guī)則NEXTRULE狀態(tài)，并返回PARSE_LOOP狀態(tài)的。
所述的解析終結(jié)符部分的狀態(tài)機(jī)包括字符串類型終結(jié)符TERM_STRING狀態(tài)，在該狀態(tài)下對(duì)單個(gè)字符串循環(huán)進(jìn)行單個(gè)字符的匹配處理；字符編碼連接類型終結(jié)符TERM_CODE_LIST狀態(tài)，在該狀態(tài)下對(duì)字符編碼連接循環(huán)進(jìn)行單個(gè)字符的匹配處理；終結(jié)符匹配成功TERM_SUCCESS狀態(tài)和終結(jié)符匹配失敗TERM_FAIL狀態(tài)，在該狀態(tài)下通知主進(jìn)程處理部分匹配處理結(jié)果。
所述的匹配首終結(jié)符部分的狀態(tài)機(jī)包括列表循環(huán)處理UST_LOOP狀態(tài)，在該狀態(tài)下判斷編碼類型為字符串字符編碼連接；字符串類型FIRST_STRING狀態(tài)，在該狀態(tài)下對(duì)單個(gè)字符串循環(huán)進(jìn)行單個(gè)字符的匹配處理；字符編碼連接類型終結(jié)符FIRST_CODE_UST狀態(tài)，在該狀態(tài)下對(duì)字符編碼連接循環(huán)進(jìn)行單個(gè)字符的匹配處理；首終結(jié)符集合匹配成功FIRST_SUCCESS狀態(tài)和首終結(jié)符集合匹配失敗FIRST_FAIL狀態(tài)，在該狀態(tài)下通知主進(jìn)程處理部分匹配處理結(jié)果。
所述的匹配后繼終結(jié)符部分包括
列表循環(huán)處理LIST_LOOP狀態(tài)，在該狀態(tài)下判斷編碼類型為字符串 字符編碼連接；字符串類型FOLLOW_STRING狀態(tài)，在該狀態(tài)下對(duì)單個(gè)字符串循環(huán)進(jìn)行單個(gè)字符的匹配處理；字符編碼連接類型FOLLOW_CODE_LIST狀態(tài)，在該狀態(tài)下對(duì)字符編碼連接循環(huán)進(jìn)行單個(gè)字符的匹配處理；后繼終結(jié)符匹配成功FOLLOW_SUCCESS狀態(tài)和后繼終結(jié)符匹配失敗FOLLOW_FAIL狀態(tài)，在該狀態(tài)下通知主進(jìn)程處理部分匹配處理結(jié)果。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的基于FPGA硬件實(shí)現(xiàn)的通用ABNF文法解析與軟件實(shí)現(xiàn)方式相比，解析效率大為提高，有利于提高產(chǎn)品效率，降低成本。同時(shí)，本發(fā)明為基于ABNF規(guī)則進(jìn)行解析，使得本發(fā)明具有良好的通用性，可以適用于各種基于ABNF進(jìn)行規(guī)則定義的場(chǎng)合，例如，對(duì)SIP協(xié)議棧、XML(可擴(kuò)展標(biāo)記語言)的處理等等；因此，本發(fā)明極大地降低了相應(yīng)的解析器的開發(fā)成本，提高了開發(fā)效率。


圖1為本發(fā)明所述的解析器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所述的消息解析模塊的實(shí)現(xiàn)原理圖；圖3為圖2中的主進(jìn)程的狀態(tài)機(jī)模型；圖4為圖2中的解析終結(jié)符進(jìn)程的狀態(tài)機(jī)模型；圖5為圖2中的匹配首終結(jié)符進(jìn)程的狀態(tài)機(jī)模型；圖6為圖2中的匹配后繼終結(jié)符進(jìn)程的狀態(tài)機(jī)模型。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心是基于FPGA(可編程邏輯芯片)實(shí)現(xiàn)的硬件ABNF解析器，所述硬件ABNF解析器可以在保證通用性的前提下，通過硬件優(yōu)化提高解析器的解碼效率。
本發(fā)明是在LL(1)算法的基礎(chǔ)上，提出一種FPGA實(shí)現(xiàn)的通用ABNF硬件解析器，可以對(duì)輸入字符串依據(jù)ABNF規(guī)則進(jìn)行解析。
本發(fā)明所述的基于FPGA實(shí)現(xiàn)的通用ABNF硬件解析器，其功能結(jié)構(gòu)如圖1所示，根據(jù)代表ABNF規(guī)則的規(guī)則樹信息(即未賦值的規(guī)則樹)，對(duì)需要處理的字符串消息進(jìn)行解析，結(jié)果為已經(jīng)賦值的規(guī)則樹。
本發(fā)明所述的文本編碼類協(xié)議通用解析器主要包括規(guī)則樹存儲(chǔ)模塊、待解析消息存儲(chǔ)模塊和消息解析模塊組成，其中所述的規(guī)則樹存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)規(guī)則樹數(shù)據(jù)，規(guī)則樹節(jié)點(diǎn)通常需要按順序存儲(chǔ)，一次可以讀入整個(gè)規(guī)則節(jié)點(diǎn)；所述的待解析消息存儲(chǔ)模塊用于存放待解析的消息文本，通?？梢砸宰止?jié)形式順序存放；所述的消息解析模塊用于根據(jù)規(guī)則樹信息對(duì)待解析的消息文件進(jìn)行解碼處理，以獲得消息文件的解析處理結(jié)果。
本發(fā)明中主要涉及規(guī)則樹的生成過程和消息解析模塊的硬件實(shí)現(xiàn)方式，下面將分別對(duì)兩個(gè)主要方面進(jìn)行說明。
本發(fā)明中，所述的規(guī)則樹信息可以按如下方式從ABNF規(guī)則文本生成(1)對(duì)ABNF規(guī)則進(jìn)行展平處理，即將各規(guī)則進(jìn)行簡(jiǎn)化描述，使得其不包含增式選擇、序列組和可選序列等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，具體可以將簡(jiǎn)化描述后的規(guī)則保存于規(guī)則表中，每個(gè)表項(xiàng)對(duì)應(yīng)一個(gè)簡(jiǎn)化處理后的新的規(guī)則，相應(yīng)的處理步驟如下所述對(duì)于每個(gè)規(guī)則，在規(guī)則表(如哈希表)中添加一條規(guī)則表項(xiàng)；對(duì)于包含增式選擇的規(guī)則，將規(guī)則添加的選擇內(nèi)容加入到原規(guī)則中，更新原規(guī)則表的表項(xiàng)；
對(duì)于包含序列組的規(guī)則，將序列組內(nèi)容定義為新規(guī)則，并用新規(guī)則替換原規(guī)則的序列組內(nèi)容，重復(fù)此過程，直到新規(guī)則不包含序列組為止；對(duì)于包含可選序列的規(guī)則，將可選序列內(nèi)容定義為新規(guī)則，并用新規(guī)則替換原規(guī)則的可選序列內(nèi)容，重復(fù)此過程，直到新規(guī)則不包含序列組為止；(2)基于所述的規(guī)則表生成相應(yīng)的規(guī)則樹，具體為指定規(guī)則表中的某一規(guī)則為頂點(diǎn)，并以此為根節(jié)點(diǎn)遞歸生成對(duì)應(yīng)的規(guī)則樹；(3)使用LL(1)解析算法中First集合和Follow集合的生成方法，對(duì)每個(gè)規(guī)則樹節(jié)點(diǎn)計(jì)算其相應(yīng)的First集合和Follow集合。
本發(fā)明中，所述的消息解析模塊為核心處理部分，下面將對(duì)所述的消息解析模塊的具體實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
所述的消息解析模塊主要包括四個(gè)進(jìn)程，分別由四個(gè)狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)。其中主進(jìn)程main控制其它三個(gè)子進(jìn)程，其它三個(gè)子進(jìn)程包括parse_term(解析終結(jié)符)進(jìn)程、match_first_proc(匹配first過程)和match_follow_proc(匹配follow過程)，各進(jìn)程關(guān)系如圖2所示，由主進(jìn)程在處理過程中控制其他三個(gè)進(jìn)程的啟動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能；主進(jìn)程判斷符合啟動(dòng)相應(yīng)的子進(jìn)程的條件時(shí)，則遷移到相應(yīng)的狀態(tài)，向相應(yīng)的子進(jìn)程發(fā)送信號(hào)啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的子進(jìn)程進(jìn)行相應(yīng)的處理，各子進(jìn)程處理完成后需要將結(jié)果返回主進(jìn)程，并由主進(jìn)程輸出成功或失敗的解析結(jié)果信號(hào)。
下面將分別對(duì)各個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)機(jī)包括的狀態(tài)及具體處理過程進(jìn)行說明。
(1)主進(jìn)程main，即主進(jìn)程處理部分主進(jìn)程main作為主控進(jìn)程，由時(shí)鐘上升沿驅(qū)動(dòng)，包含以下狀態(tài)IDLE(空閑)，INIT(初始化)，PARSE_LOOP(循環(huán)解析)，REPEAT_MAX(到達(dá)最大重復(fù)次數(shù))，TERM_MATCH(匹配終結(jié)符)，IN_FIRST(進(jìn)行FIRST集合判斷)，F(xiàn)IRSTSUB(第一個(gè)子節(jié)點(diǎn))，ALLSUB(所有的子節(jié)點(diǎn)已經(jīng)處理)，CHOOSESUB(選擇子節(jié)點(diǎn))，NEXTSUB0(下一個(gè)子節(jié)點(diǎn)0)，NEXTSUB1(下一個(gè)子節(jié)點(diǎn)1)，GETSUB(取子節(jié)點(diǎn))，JUDGE_FOLLOW(FOLLOW集判斷)，IN_FOLLOW(進(jìn)入FOLLOW集合判斷)，NEXTRULE(下一規(guī)則)，END_PARSE(解析結(jié)束)；其進(jìn)程狀態(tài)機(jī)模型如附圖3所示，相應(yīng)的狀態(tài)遷移處理過程為當(dāng)檢測(cè)到上升沿信號(hào)時(shí)，狀態(tài)機(jī)由IDLE狀態(tài)進(jìn)入PARSE_LOOP狀態(tài)，開始消息報(bào)文的解析；狀態(tài)機(jī)在REPEAT_MAX狀態(tài)判斷節(jié)點(diǎn)棧的棧頂節(jié)點(diǎn)的類型，所述的節(jié)點(diǎn)棧是在主進(jìn)程實(shí)現(xiàn)時(shí)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)棧，保存的內(nèi)容是規(guī)則樹的節(jié)點(diǎn)，用于跟蹤當(dāng)前基于相應(yīng)的規(guī)則樹的解析進(jìn)度情況，并根據(jù)棧頂節(jié)點(diǎn)的類型確定進(jìn)入相應(yīng)的子進(jìn)程進(jìn)行處理，參照?qǐng)D2所示，具體如下如果是終結(jié)節(jié)點(diǎn)，則將終結(jié)符匹配信號(hào)match_term代入高電平，啟動(dòng)parse_term進(jìn)程，等待終結(jié)符匹配結(jié)果match_term_result信號(hào)出現(xiàn)高電平后進(jìn)入狀態(tài)TERM_MATCH，并將信號(hào)match_term代入低電平以中止parse_term進(jìn)程，狀態(tài)機(jī)返回PARSE_LOOP狀態(tài)；如果棧頂節(jié)點(diǎn)是非終結(jié)節(jié)點(diǎn)，則將信號(hào)match_first代入高電平，啟動(dòng)match_first_proc進(jìn)程，具體的處理過程為若match_first_success信號(hào)出現(xiàn)高電平，表示當(dāng)前待解析字符在節(jié)點(diǎn)的first集合中，狀態(tài)機(jī)進(jìn)入狀態(tài)FIRST_SUB，并把信號(hào)match_first代入低電平以中止match_first_proc進(jìn)程，此時(shí)狀態(tài)機(jī)選取正確的子節(jié)點(diǎn)壓入棧中并返回PARSE_LOOP狀態(tài)；若match_first_fail信號(hào)出現(xiàn)高電平，表示當(dāng)前待解析字符不在節(jié)點(diǎn)的first集合中，狀態(tài)機(jī)進(jìn)入狀態(tài)JUDGE_FOLLOW狀態(tài)，在此狀態(tài)下，信號(hào)match_follow被代入高電平，啟動(dòng)match_follow_proc進(jìn)程，等待matcn_follow_success信號(hào)或者match_follow_fail信號(hào)以判斷能否進(jìn)行下一節(jié)點(diǎn)的匹配，并返回PARSE_LOOP狀態(tài)。
(2)子進(jìn)程parse_term，即解析終結(jié)符進(jìn)程子進(jìn)程parse_term為時(shí)鐘上升沿驅(qū)動(dòng)，用于完成終結(jié)節(jié)點(diǎn)的匹配，其對(duì)應(yīng)的狀態(tài)包括IDLE，START(啟動(dòng))，TERM_STRING(字符串類型終結(jié)符)，TERM_CODE_LIST(字符編碼連接類型終結(jié)符)，TERM_SUCCESS(終結(jié)符匹配成功)，TERM_FAIL(終結(jié)符匹配失敗)；其進(jìn)程狀態(tài)機(jī)模型如附圖4所示，當(dāng)match_term信號(hào)被主進(jìn)程代入高電平，狀態(tài)機(jī)由IDLE狀態(tài)進(jìn)入START狀態(tài)，在此狀態(tài)下狀態(tài)機(jī)判斷編碼類型，以根據(jù)不同的編碼類型進(jìn)入不同的狀態(tài)進(jìn)行處理如果是字符串，則進(jìn)入TERM_STRING狀態(tài)，循環(huán)匹配單個(gè)字符，那當(dāng)然，如果字符串僅包含單個(gè)字符編碼或者單個(gè)字符的range編碼，則直接判斷是否匹配即可；如果是字符編碼連接，則進(jìn)入TERM_CODE_LIST狀態(tài)，循環(huán)進(jìn)行單個(gè)字符的匹配；最后，便可以根據(jù)匹配結(jié)果選擇進(jìn)入狀態(tài)TERM_SUCCESS或者TERM_FAIL，將term_match_result代入高電平通知主狀態(tài)機(jī)；當(dāng)主狀態(tài)機(jī)將math_term置為低電平，則parse_term狀態(tài)機(jī)回到IDLE狀態(tài)，清除term_match_result信號(hào)等待下一次匹配。
(3)子進(jìn)程match_first_proc，即匹配首終結(jié)符進(jìn)程進(jìn)程match_first_proc為時(shí)鐘上升沿驅(qū)動(dòng)，用于比較當(dāng)前字符是否存在于節(jié)點(diǎn)first集合中，相應(yīng)的狀態(tài)包括IDLE，LIST_LOOP(列表循環(huán)處理)，F(xiàn)IRST_STRING(字符串類型)，F(xiàn)IRST_CODE_LIST(字符編碼連接類型)，F(xiàn)IRST_SUCCESS(FIRST集合匹配成功)，F(xiàn)IRST_FAIL(FIRST集合匹配失敗)；其進(jìn)程狀態(tài)機(jī)模型如附圖5所示，相應(yīng)的狀態(tài)遷移處理過程為
當(dāng)match_first信號(hào)被主進(jìn)程代入高電平，狀態(tài)機(jī)由IDLE狀態(tài)進(jìn)入LIST_LOOP狀態(tài)，在此狀態(tài)下狀態(tài)機(jī)判斷編碼類型，并根據(jù)編碼類型采用相應(yīng)的處理如果是字符串，則進(jìn)入FIRST_STRING狀態(tài)，循環(huán)匹配單個(gè)字符；如果是單個(gè)字符編碼或者單個(gè)字符的range(有效范圍)編碼，則直接判斷是否匹配；如果是字符編碼連接，則進(jìn)入FIRST_CODE_LIST狀態(tài)，循環(huán)匹配單個(gè)字符；最后，根據(jù)匹配結(jié)果選擇進(jìn)入狀態(tài)FIRST_SUCCESS或者回到LIST_LOOP匹配下一個(gè)列表內(nèi)容，直到發(fā)現(xiàn)匹配的first集合元素或者到達(dá)列表尾部；如果沒有發(fā)現(xiàn)匹配的first元素，則狀態(tài)機(jī)進(jìn)入FIRST_FAIL狀態(tài)；狀態(tài)機(jī)在FIRST_SUCCESS和FIRST_FAIL分別把first_match_success和first_match_fail代入高電平通知主狀態(tài)機(jī)；當(dāng)主狀態(tài)機(jī)將match_first置為低電平，則match_first_proc狀態(tài)機(jī)回到IDLE狀態(tài)，清除match_first_success或match_first_fail信號(hào)，并等待下一次匹配。
(4)子進(jìn)程match_follow_proc，即匹配后繼終結(jié)符處理進(jìn)程進(jìn)程match_follow_proc時(shí)鐘上升沿驅(qū)動(dòng)，用于比較當(dāng)前字符是否存在于節(jié)點(diǎn)follow集合中，相應(yīng)的狀態(tài)包括IDLE，LIST_LOOP(列表循環(huán)處理)，F(xiàn)OLLOW_STRING(字符串類型)，F(xiàn)OLLOW_CODE_LIST(字符編碼連接類型)，F(xiàn)OLLOW_SUCCESS(FOLLOW匹配成功)，F(xiàn)OLLOW_FAIL(FOLLOW匹配失敗)；其進(jìn)程狀態(tài)機(jī)模型如附圖6所示，相應(yīng)的狀態(tài)遷移處理過程為
當(dāng)match_follow信號(hào)被主進(jìn)程代入高電平，狀態(tài)機(jī)由IDLE狀態(tài)進(jìn)入LIST_LOOP狀態(tài)，在此狀態(tài)下狀態(tài)機(jī)判斷編碼類型，同樣需要根據(jù)編碼類型進(jìn)行不同的處理如果是字符串，則進(jìn)入FOLLOW_STRING狀態(tài)，循環(huán)匹配單個(gè)字符；如果是單個(gè)字符編碼或者單個(gè)字符的range編碼，則直接判斷是否匹配；如果是字符編碼連接，則進(jìn)入FOLLOW_CODE_LIST狀態(tài)，循環(huán)匹配單個(gè)字符；最后，根據(jù)匹配結(jié)果選擇進(jìn)入狀態(tài)FOLLOW_SUCCESS或者回到LIST_LOOP匹配下一個(gè)列表內(nèi)容，直到發(fā)現(xiàn)匹配的FOLLOW集合元素或者到達(dá)列表尾部；如果沒有發(fā)現(xiàn)匹配的FOLLOW元素，則狀態(tài)機(jī)進(jìn)入FOLLOW_FAIL狀態(tài)；狀態(tài)機(jī)在FOLLOW_SUCCESS和FOLLOW_FAIL分別將follow_match_success和follow_match_fail代入高電平通知主狀態(tài)機(jī)；當(dāng)主狀態(tài)機(jī)將match_follow置為低電平，則match_follow_proc狀態(tài)機(jī)回到IDLE狀態(tài)，清除match_follow_success或match_follow_fail信號(hào)，等待下一次匹配。
基于上述各狀態(tài)機(jī)，則可以利用可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)通用的ABNF文法解析器。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種文本編碼類協(xié)議通用解析器，其特征在于，包括規(guī)則存儲(chǔ)模塊、待解析消息存儲(chǔ)模塊和消息解析模塊，消息解析模塊根據(jù)規(guī)則存儲(chǔ)模塊中保存的規(guī)則信息對(duì)待解析消息存儲(chǔ)模塊中的消息文本進(jìn)行解析處理，所述的消息解析模塊為采用邏輯芯片實(shí)現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的文本編碼類協(xié)議通用解析器，其特征在于，所述的邏輯芯片包括現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門列陣FPGA或復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的文本編碼類協(xié)議通用解析器，其特征在于，所述的規(guī)則存儲(chǔ)模塊為規(guī)則樹存儲(chǔ)模塊，規(guī)則樹存儲(chǔ)模塊中保存有基于擴(kuò)展巴克斯范式ABNF方法定義的規(guī)則生成的規(guī)則樹。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的文本編碼類協(xié)議通用解析器，其特征在于，所述的規(guī)則樹為不包含增式選擇、序列組及可選序列結(jié)構(gòu)的規(guī)則樹，且所述的規(guī)則樹為以各規(guī)則中的一個(gè)規(guī)則為頂點(diǎn)，采用遞歸的方式生成的規(guī)則樹。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的文本編碼類協(xié)議通用解析器，其特征在于，所述的消息解析模塊進(jìn)一步包括主進(jìn)程處理部分用于根據(jù)棧頂節(jié)點(diǎn)的類型控制分別進(jìn)入解析終結(jié)符部分、匹配首終結(jié)符部分或匹配后繼終結(jié)符部分的處理過程；解析終結(jié)符部分用于當(dāng)棧頂結(jié)點(diǎn)為終結(jié)節(jié)點(diǎn)時(shí)，由主進(jìn)程處理部分控制啟動(dòng)，并進(jìn)行終結(jié)節(jié)點(diǎn)的終結(jié)符的解析處理，解析完成后通知主進(jìn)程處理部分；匹配首終結(jié)符部分用于對(duì)當(dāng)棧頂結(jié)點(diǎn)為非終結(jié)點(diǎn)時(shí)，且為首終結(jié)符集合時(shí)，由主進(jìn)程處理部分控制啟動(dòng)，并進(jìn)行首終結(jié)符的匹配處理，判斷當(dāng)前字符是否在節(jié)點(diǎn)首終結(jié)符集合內(nèi)，匹配完成后通知主進(jìn)程處理部分；匹配后繼終結(jié)符部分用于對(duì)當(dāng)棧頂結(jié)點(diǎn)為非終結(jié)點(diǎn)時(shí)，且為后繼終結(jié)符集合時(shí)，由主進(jìn)程處理部分控制啟動(dòng)，并進(jìn)行后繼終結(jié)符的匹配處理，判斷當(dāng)前字符是否在節(jié)點(diǎn)后繼終結(jié)符集合內(nèi)，匹配完成后通知主進(jìn)程處理部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的文本編碼類協(xié)議通用解析器，其特征在于，所述的消息解析模塊采用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的文本編碼類協(xié)議通用解析器，其特征在于，所述的主進(jìn)程處理部分對(duì)應(yīng)的狀態(tài)機(jī)包括循環(huán)解析PARSE_LOOP狀態(tài)，在該狀態(tài)下進(jìn)行消息報(bào)文的解析；到達(dá)最大重復(fù)次數(shù)REPEAT_MAX狀態(tài)，在該狀態(tài)下判斷保存首規(guī)則樹節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)棧的棧頂節(jié)點(diǎn)的類型是否為終結(jié)節(jié)點(diǎn)；匹配終結(jié)符TERM_MATCH狀態(tài)，在該狀態(tài)下進(jìn)行終結(jié)符的匹配處理張，并啟動(dòng)解析終結(jié)符部分；進(jìn)入首終結(jié)符集合判斷IN_FIRST狀態(tài)，在該狀態(tài)下進(jìn)行首終結(jié)符集合的判斷處理，并在確定存在首終結(jié)符集合時(shí)，啟動(dòng)匹配首終結(jié)符部分；所有的子節(jié)點(diǎn)已經(jīng)處理ALLSUB狀態(tài)，當(dāng)IN_FIRST狀態(tài)下所有的子節(jié)點(diǎn)處理完成時(shí)進(jìn)入該狀態(tài)，且在該狀態(tài)下返回PARSE_LOOP狀態(tài)；后繼終結(jié)符集判斷JUDGE_FOLLOW狀態(tài)，在該狀態(tài)下進(jìn)行后繼終結(jié)符集合的判斷處理，并在確定存在后繼終結(jié)符集合時(shí)，進(jìn)入FOLLOW集合判斷IN_FOLLOW狀態(tài)，啟動(dòng)匹配后繼終結(jié)符部分，如果不存在后繼終結(jié)符集合時(shí)進(jìn)入下一規(guī)則NEXTRULE狀態(tài)，并返回PARSE_LOOP狀態(tài)的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的文本編碼類協(xié)議通用解析器，其特征在于，所述的解析終結(jié)符部分的狀態(tài)機(jī)包括字符串類型終結(jié)符TERM_STRING狀態(tài)，在該狀態(tài)下對(duì)單個(gè)字符串循環(huán)進(jìn)行單個(gè)字符的匹配處理；字符編碼連接類型終結(jié)符TERM_CODE_LIST狀態(tài)，在該狀態(tài)下對(duì)字符編碼連接循環(huán)進(jìn)行單個(gè)字符的匹配處理；終結(jié)符匹配成功TERM_SUCCESS狀態(tài)和終結(jié)符匹配失敗TERM_FAIL狀態(tài)，在該狀態(tài)下通知主進(jìn)程處理部分匹配處理結(jié)果。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的文本編碼類協(xié)議通用解析器，其特征在于，所述的匹配首終結(jié)符部分的狀態(tài)機(jī)包括列表循環(huán)處理LIST_LOOP狀態(tài)，在該狀態(tài)下判斷編碼類型為字符串字符編碼連接；字符串類型FIRST_STRING狀態(tài)，在該狀態(tài)下對(duì)單個(gè)字符串循環(huán)進(jìn)行單個(gè)字符的匹配處理；字符編碼連接類型終結(jié)符FIRST_CODE_LIST狀態(tài)，在該狀態(tài)下對(duì)字符編碼連接循環(huán)進(jìn)行單個(gè)字符的匹配處理；首終結(jié)符集合匹配成功FIRST_SUCCESS狀態(tài)和首終結(jié)符集合匹配失敗FIRST_FAIL狀態(tài)，在該狀態(tài)下通知主進(jìn)程處理部分匹配處理結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的文本編碼類協(xié)議通用解析器，其特征在于，所述的匹配后繼終結(jié)符部分包括列表循環(huán)處理LIST_LOOP狀態(tài)，在該狀態(tài)下判斷編碼類型為字符串字符編碼連接；字符串類型FOLLOW_STRING狀態(tài)，在該狀態(tài)下對(duì)單個(gè)字符串循環(huán)進(jìn)行單個(gè)字符的匹配處理；字符編碼連接類型FOLLOW_CODE_LIST狀態(tài)，在該狀態(tài)下對(duì)字符編碼連接循環(huán)進(jìn)行單個(gè)字符的匹配處理；后繼終結(jié)符匹配成功FOLLOW_SUCCESS狀態(tài)和后繼終結(jié)符匹配失敗FOLLOW_FAIL狀態(tài)，在該狀態(tài)下通知主進(jìn)程處理部分匹配處理結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種文本編碼類協(xié)議通用解析器。本發(fā)明包括規(guī)則存儲(chǔ)模塊、待解析消息存儲(chǔ)模塊和消息解析模塊，消息解析模塊根據(jù)規(guī)則存儲(chǔ)模塊中保存的ABNF規(guī)則樹信息對(duì)待解析消息存儲(chǔ)模塊中的消息文本進(jìn)行解析處理，所述消息解析模塊為基于FPGA(可編程邏輯芯片)實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明與軟件實(shí)現(xiàn)方式相比，解析效率大為提高，有利于提高產(chǎn)品效率，降低成本。同時(shí)，本發(fā)明為基于ABNF規(guī)則進(jìn)行解析，使得本發(fā)明具有良好的通用性，可以適用于各種基于ABNF進(jìn)行規(guī)則定義的場(chǎng)合，從而極大地降低了相應(yīng)的解析器的開發(fā)成本，提高了開發(fā)效率。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1809053SQ20051000178
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2005年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月21日
發(fā)明者趙寶華, 屈玉貴, 周顥, 田野, 王爍, 李奇越, 呂超, 靳志偉 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司, 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)