CN115150331A - 信息处理方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种信息处理方法、装置、电子设备及介质，可以应用于计算机领域和互联网技术领域。该信息处理方法包括：基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码，其中，操作数编码存储于与预设查询指令对应的输入寄存器操作字段中；根据输入寄存器操作字段执行预设查询指令，以便根据输入寄存器操作字段中的操作数编码，在寻址存储器中查询网络信息的存储位置信息；以及将存储位置信息存储至输出寄存器中，得到返回后的存储位置信息。根据本发明提供的方案可以提升网络信息的查询速度，解决了网络流表查询需要耗费的查询时长较长，查询效率较低的技术问题，进而实现提升网络信息传输速度的技术效果。

Description

信息处理方法、装置、电子设备及介质

技术领域

本发明涉及计算机领域和互联网技术领域，具体地涉及一种信息处理方法、装置、电子设备及介质。

背景技术

在相关网络数据流管理的方法中，通常基于包含有地址数据、端口数据与协议类型等查询数据的数据包对网络流表进行查询，例如将数据包加载到总线，并发送信号给总线，以便启动查询操作，然后再将查询结果加载至总线中，由总线返回查询结果。

因此，相关技术中的网络流表的查询过程需要耗费的查询时长较长，查询效率较低，难以满足实际需求。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种信息处理方法、装置、电子设备及介质。

根据本发明的第一个方面，提供了一种信息处理方法，包括：

基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码，其中，上述操作数编码存储于与预设查询指令对应的输入寄存器操作字段中；

根据上述输入寄存器操作字段执行上述预设查询指令，以便根据上述输入寄存器操作字段中的操作数编码，在寻址存储器中查询上述网络信息的存储位置信息；以及

将上述存储位置信息存储至输出寄存器中，得到返回后的上述存储位置信息。

根据本发明的实施例，上述网络信息包括互联网协议地址，上述操作数编码包括与上述互联网协议地址对应的第一操作数编码；

基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码包括：

对上述互联网协议地址全部的信息位数据进行编码处理，得到与上述网络信息对应的第一操作数编码。

根据本发明的实施例，上述网络信息包括媒体访问控制地址，上述操作数编码包括与上述媒体访问控制地址对应的第一部分操作数编码和第二部分操作数编码，上述输入寄存器操作字段包括第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段；

基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码包括：

提取上述媒体访问控制地址的首位至第三十二位信息位数据作为第一信息关键位数据子集，以及提取上述媒体访问控制地址中除上述第一信息关键位数据子集之外的其他信息位数据作为第二信息关键位数据子集；以及

分别对上述第一信息关键位数据子集和上述第二信息关键位数据子集进行编码处理，得到上述第一部分操作数编码和上述第二部分操作数编码，其中，上述第一部分操作数编码和上述第二部分操作数编码分别存储于上述第一输入寄存器操作字段和上述第二输入寄存器操作字段。

根据本发明的实施例，上述网络信息包括虚拟局域网媒体访问控制地址，上述操作数编码包括与上述虚拟局域网媒体访问控制地址对应的第三部分操作数编码和第四部分操作数编码，上述输入寄存器操作字段包括第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段；

基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码包括：

提取上述虚拟局域网媒体访问控制地址的首位至第三十二位信息位数据作为第三信息关键位数据子集，以及提取上述虚拟局域网媒体访问控制地址中的第三十三位至第四十八位信息位数据作为第四信息关键位数据子集；以及

分别对上述第三信息关键位数据子集和上述第四信息关键位数据子集进行编码处理，得到上述第三部分操作数编码和上述第四部分操作数编码，其中，上述第三部分操作数编码和上述第四部分操作数编码分别存储于上述第一输入寄存器操作字段和上述第二输入寄存器操作字段。

根据本发明的实施例，上述网络信息包括虚拟局域网互联网协议地址，上述操作数编码包括与上述虚拟局域网互联网协议地址对应的第五部分操作数编码和第六部分操作数编码，上述输入寄存器操作字段包括第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段；

基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码包括：

提取上述虚拟局域网互联网协议地址的首位至第三十二位信息位数据作为第五信息关键位数据子集，以及提取上述虚拟局域网互联网协议地址中的第三十三位至第四十二位信息位数据作为第六信息关键位数据子集；以及

分别对上述第五信息关键位数据子集和上述第六信息关键位数据子集进行编码处理，得到上述第五部分操作数编码和上述第六部分操作数编码，其中，上述第五部分操作数编码和上述第六部分操作数编码分别存储于上述第一输入寄存器操作字段和上述第二输入寄存器操作字段。

根据本发明的实施例，上述寻址存储器集成于用于执行上述预设查询指令的处理器上。

根据本发明的实施例，上述寻址存储器包括以下至少一项：

内容寻址存储器和三态内容寻址寄存器。

根据本发明的实施例，上述预设查询指令包括基于RISC-V指令构建的查询指令。

本发明的第二方面提供了一种信息处理装置，包括：

编码模块，用于基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码，其中，上述操作数编码存储于与预设查询指令对应的输入寄存器操作字段中；

执行模块，用于根据上述输入寄存器操作字段执行上述预设查询指令，以便根据上述输入寄存器操作字段中的操作数编码，在寻址存储器中查询上述网络信息的存储位置信息；以及

返回模块，用于将上述存储位置信息存储至输出寄存器中，得到返回后的上述存储位置信息。

本发明的第三方面提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述信息处理方法。

本发明的第四方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行上述信息处理方法。

根据本发明的实施例，通过将用于表征网络信息的操作数编码作为输入寄存器操作字段，在执行预设查询指令时，可以根据预设查询指令的输入寄存器操作字段从相应的寄存器中调取网络信息的信息关键位数据，并根据调取的信息关键位数据在寻址存储器中查询网络信息的存储位置信息，进而可以在预设查询指令执行完成后得到返回存储位置信息，这样可以在预设查询指令执行完一个指令周期后，得到针对网络信息的存储位置信息的查询结果，提升网络信息的查询速度，至少部分解决了相关技术中网络流表查询需要耗费的查询时长较长，查询效率较低的技术问题，进而实现提升网络信息传输速度的技术效果。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述内容以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中。

图1示意性示出了根据本发明实施例的信息处理方法、装置的应用场景图。

图2示意性示出了根据本发明实施例的信息处理方法的流程图。

图3A示意性示出了根据本发明实施例的预设查询指令的示意图。

图3B示意性示出了根据本发明实施例的适用于执行预设查询指令的处理器的示意图。

图4示意性示出了根据本发明实施例的基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码的流程图。

图5示意性示出了根据本发明另一实施例的基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码的流程图。

图6示意性示出了根据本发明又一实施例的基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码的流程图。

图7示意性示出了根据本发明实施例的信息处理装置的结构框图。

图8示意性示出了根据本发明实施例的适于实现信息处理方法的电子设备的方框图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本发明的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本发明实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本发明。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释（例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等）。

在本发明的技术方案中，所涉及的用户个人信息的收集、存储、使用、加工、传输、提供、发明和应用等处理，均符合相关法律法规的规定，采取了必要保密措施，且不违背公序良俗。

在本发明的技术方案中，在获取或采集用户个人信息之前，均获取了用户的授权或同意。

本发明的实施例提供了一种信息处理方法，包括：

基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码，其中，操作数编码存储于与预设查询指令对应的输入寄存器操作字段中；根据输入寄存器操作字段执行预设查询指令，以便根据所述输入寄存器操作字段中的操作数编码，在寻址存储器中查询网络信息的存储位置信息；以及将存储位置信息存储至输出寄存器中，得到返回后的存储位置信息。

根据本发明的实施例，通过将用于表征网络信息的操作数编码作为输入寄存器操作字段，在执行预设查询指令时，可以根据预设查询指令的输入寄存器操作字段从相应的寄存器中调取网络信息的信息关键位数据，并根据调取的信息关键位数据在寻址存储器中查询网络信息的存储位置信息，进而可以在预设查询指令执行完成后得到返回存储位置信息，这样可以在预设查询指令执行完一个指令周期后，得到针对网络信息的存储位置信息的查询结果，提升网络信息的查询速度，至少部分解决了相关技术中网络流表查询需要耗费的查询时长较长，查询效率较低的技术问题，进而实现提升网络信息传输速度的技术效果。

图1示意性示出了根据本发明实施例的信息处理方法、装置的应用场景图。

如图1所示，根据该实施例的应用场景100可以包括终端设备101、102、智能网卡103、网络104和服务器105。网络104用以在终端设备101、102、智能网卡103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

用户可以使用终端设备101、102通过智能网卡103连接互联网，并实现与服务器105交互，以接收或发送消息等。终端设备101、102、上可以安装有各种通讯客户端应用，例如购物类应用、网页浏览器应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等（仅为示例）。

终端设备101、102可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。

智能网卡103可以是一种网络设备，该智能网卡103可以安装有处理器芯片和寻址存储器。

服务器105可以是提供各种服务的服务器，例如对用户利用终端设备101、102所浏览的网站提供支持的后台管理服务器（仅为示例）。后台管理服务器可以对接收到的用户请求等数据进行分析等处理，并将处理结果（例如根据用户请求获取或生成的网页、信息、或数据等）反馈给终端设备。

需要说明的是，本发明实施例所提供的信息处理方法一般可以由智能网卡103执行。相应地，本发明实施例所提供的信息处理装置一般可以设置于智能网卡103中。本发明实施例所提供的信息处理方法也可以由终端设备101、102执行。相应地，本发明实施例所提供的信息处理装置也可以设置于终端设备101、102中。

或者，本发明的实施例提供的信息处理方法还可以由服务器105执行。相应地，本发明实施例所提供的信息处理装置也可以设置于服务器105中。又或者，本发明的实施例提供的信息处理方法还可以由不同于服务器105且能够与终端设备101、102、智能网卡103和/或服务器105通信的服务器或服务器集群执行。相应地，本发明实施例所提供的信息处理装置也可以设置于不同于服务器105且能够与终端设备101、102、智能网卡103和/或服务器105通信的服务器或服务器集群中。

应该理解，图1中的终端设备、智能网卡、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。

以下将基于图1描述的场景，通过图2~图6对发明实施例的信息处理方法进行详细描述。

图2示意性示出了根据本发明实施例的信息处理方法的流程图。

如图2所示，该实施例的信息处理方法包括操作S210~操作S230。

在操作S210，基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码，其中，操作数编码存储于与预设查询指令对应的输入寄存器操作字段中。

在操作S220，根据输入寄存器操作字段执行预设查询指令，以便根据输入寄存器操作字段中的操作数编码，在寻址存储器中查询网络信息的存储位置信息。

在操作S230，将存储位置信息存储至输出寄存器中，得到返回后的存储位置信息。

根据本发明的实施例，网络信息可以包括能够在网络中传输的数据包、数据流等，例如可以包括连接请求等。

根据本发明的实施例，网络信息中的信息关键位数据可以是能够表征该网络信息唯一性的数据，通过查询信息关键位数据在寻址存储器中的存储位置，可以相应地确定该网络信息在寻址存储器中的存储位置，从而可以得到针对该网络信息的查询结果。

根据本发明的实施例，通过将用于表征网络信息的操作数编码作为输入寄存器操作字段，在执行预设查询指令时，可以根据预设查询指令的输入寄存器操作字段从相应的寄存器中调取网络信息的信息关键位数据，并根据调取的信息关键位数据在寻址存储器中查询网络信息的存储位置信息，进而可以在预设查询指令执行完成后得到返回存储位置信息，这样可以在预设查询指令执行完一个指令周期后，得到针对网络信息的存储位置信息的查询结果，提升网络信息的查询速度，至少部分解决了相关技术中网络流表查询需要耗费的查询时长较长，查询效率较低的技术问题，进而实现提升网络信息传输速度的技术效果。

根据本发明的实施例，预设查询指令可以包括基于RISC-V指令构建的查询指令。

根据本发明的实施例，可以根据RISC-V的RV32I指令集构建预设查询指令，由于其具有简单、开源、高效等优势，可以用于构建预设查询指令来作为网络处理器的指令集。但是，由于RV32I指令集缺少必要的指令支持，会导致网络处理器实现网络流表查询操作出现难以复用，难以实现等技术问题。

在本发明的另一个实施例中，可以基于RISC-V扩展指令集来构建预设查询指令。例如可以基于RISC-V指令集的R类指令格式来编辑预设查询指令。

图3A示意性示出了根据本发明实施例的预设查询指令的示意图。

如图3A所示，预设查询指令300可以具有第一输入寄存器操作字段310（rs1）、第二输入寄存器操作字段320（rs2）和输出寄存器操作字段330（rd）。

第一输入寄存器操作字段310（rs1）和/或第二输入寄存器操作字段320（rs2）可以存储有用于表征网络信息内容的操作数编码，通过执行预设查询指令300，可以根据第一输入寄存器操作字段310（rs1）和/或第二输入寄存器操作字段320（rs2）中的操作数编码，从第一输入寄存器和/或第二输入寄存器中调取该网络信息的信息关键位数据，并根据信息关键位数据在寻址存储器中查询所述网络信息的存储位置信息，进而可以将查询到的存储位置返回至输出寄存器操作字段330（rd）对应的输出寄存器中，实现针对网络信息的查询操作。

根据本发明的实施例，寻址存储器包括以下至少一项：内容寻址存储器和三态内容寻址寄存器。

根据本发明的实施例，寻址存储器集成于用于执行预设查询指令的处理器上。

图3B示意性示出了根据本发明实施例的适用于执行预设查询指令的处理器的示意图。

如图3B所示，网络处理器340上可以集成有寻址存储器350。该寻址存储器350可以是内容寻址寄存器（content addressable memory，CAM）。

需要说明的是，寻址存储器350可以通过晶体管耦合的方式集成在网络处理器340上，而不需要通过总线与网络处理器340通信连接。从而可以在执行预设查询指令的过程中，直接调用网络处理器340中输入寄存器中的信息关键位数据用于在寻址存储器350查询网络信息的存储地址，避免通过总线向网络处理器340发送查询指令造成的信息传输延迟。

同时，在查询多个网络信息的情况下，避免迭代地通过总线向网络处理器340发送查询指令，只需要执行预设查询指令来迭代地查询多个网络信息的操作数编码，减少了查询指令的指令执行周期，提升了网络信息的存储位置的查询效率。

根据本发明的实施例，网络信息包括互联网协议地址，操作数编码包括与互联网协议地址对应的第一操作数编码。

基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码可以包括如下操作：

对互联网协议地址全部的信息位数据进行编码处理，得到与网络信息对应的第一操作数编码。

根据本发明的实施例，互联网协议地址可以是相关技术中的IP地址（InternetProtocol Address）。通常IP地址可以包含有32位数据，可以对IP地址全部的32位数据进行编码处理，得到针对该32位数据对应的操作数编码，（例如可以是5bit的即数据项），并将该些操作数编码放入第一输入寄存器操作字段（rs1）中，第二输入寄存器操作字段（rs2）中可以补0，从而可以得到存储于与第一输入寄存器操作字段（rs1）对应的第一输入寄存器中的第一操作数编码。

根据本发明的实施例，网络信息包括媒体访问控制地址，操作数编码包括与媒体访问控制地址对应的第一部分操作数编码和第二部分操作数编码，输入寄存器操作字段包括第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段。

图4示意性示出了根据本发明实施例的基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码的流程图。

如图4所示，操作S210，基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码可以包括操作S410~操作S420。

在操作S410，提取媒体访问控制地址的首位至第三十二位信息位数据作为第一信息关键位数据子集，以及提取媒体访问控制地址中除第一信息关键位数据子集之外的其他信息位数据作为第二信息关键位数据子集。

在操作S420，分别对第一信息关键位数据子集和第二信息关键位数据子集进行编码处理，得到第一部分操作数编码和第二部分操作数编码，其中，第一部分操作数编码和第二部分操作数编码分别存储于第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段。

根据本发明的实施例，媒体访问控制地址可以是MAC地址（Media Access ControlAddress），也称局域网地址。MAC地址可以包含有48位信息位数据，可以将MAC地址的0-31位信息位数据进行编码处理，得到第一部分操作数编码。同时对MAC地址的32-47位信息位数据进行编码，得到第二部分操作数编码，并将第一部分操作数编码和第二部分操作数编码分别存储于第一输入寄存器操作字段（rs1）和第二输入寄存器操作字段（rs2）。

根据本发明的实施例，网络信息包括虚拟局域网媒体访问控制地址，操作数编码包括与虚拟局域网媒体访问控制地址对应的第三部分操作数编码和第四部分操作数编码，输入寄存器操作字段包括第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段。

图5示意性示出了根据本发明另一实施例的基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码的流程图。

如图5所示，操作S210，基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码包括操作S510~操作S520。

在操作S510，提取虚拟局域网媒体访问控制地址的首位至第三十二位信息位数据作为第三信息关键位数据子集，以及提取虚拟局域网媒体访问控制地址中的第三十三位至第四十八位信息位数据作为第四信息关键位数据子集。

在操作S520，分别对第三信息关键位数据子集和第四信息关键位数据子集进行编码处理，得到第三部分操作数编码和第四部分操作数编码，其中，第三部分操作数编码和第四部分操作数编码分别存储于第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段。

根据本发明的实施例，虚拟局域网媒体访问控制地址可以包括MAC+VLAN（VirtualLocal Area Network，虚拟局域网）地址。通常MAC+VLAN地址可以包含有60位信息位数据，可以将MAC+VLAN地址中的0-31位信息位数据（即MAC地址包含的0-31位信息位数据）作为第三信息关键位数据子集，将MAC+VLAN地址中MAC地址的32-47位信息位数据和VLAN地址的0-9位信息位数据作为第四信息关键位数据子集。

相应地，可以将第三部分操作数编码和第四部分操作数编码分别存储于第一输入寄存器操作字段（rs1）和第二输入寄存器操作字段（rs2），以便于执行预设查询指令来得到返回至输出寄存器（rd）的存储位置。

根据本发明的实施例，网络信息包括虚拟局域网互联网协议地址，操作数编码包括与虚拟局域网互联网协议地址对应的第五部分操作数编码和第六部分操作数编码，输入寄存器操作字段包括第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段。

图6示意性示出了根据本发明又一实施例的基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码的流程图。

如图6所示，操作S210，基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码包括操作S610~操作S620。

在操作S610，提取虚拟局域网互联网协议地址的首位至第三十二位信息位数据作为第五信息关键位数据子集，以及提取虚拟局域网互联网协议地址中的第三十三位至第四十二位信息位数据作为第六信息关键位数据子集。

在操作S620，分别对第五信息关键位数据子集和第六信息关键位数据子集进行编码处理，得到第五部分操作数编码和第六部分操作数编码，其中，第五部分操作数编码和第六部分操作数编码分别存储于第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段。

根据本发明的实施例，互联网协议地址可以是IP + VLAN地址，通常IP + VLAN地址可以包含有42位信息位数据，可以将IP + VLAN地址中的0-31位信息位数据（即IP +VLAN地址中的IP地址的信息位数据）作为第五信息关键位数据子集，将IP + VLAN地址中IP地址的0-9位信息位数据作为第六信息关键位数据子集。

根据本发明的实施例，可以通过以下的执行流程来执行预设查询指令。

内容寻址存储器接收到预设查询指令，并将rs1和rs2中存储的操作数编码存储到比较寄存器中，从而形成内容寻址存储器的查找字（search word）。

然后内容寻址存储器可以将查找字广播到每一组相关联字中。由于每一组相关联字都有一个匹配链（matchline），匹配链指示查找字与存储字是否一致，即是否匹配，匹配链把结果反馈到优先译码器中。

优先译码器产生一个二进制的匹配位置（即存储位置）输出到rd中，即输出寄存器中。

在匹配失败的情况下，优先译码器可以产生的结果值例如可以为0xFFFF_FFFF和一个匹配命中信号，作为指令执行结束的标志。

根据本发明的实施例，由于在内容寻址存储器中可能存在多个查找字的同时匹配的情况，因而可以使用一个优先译码器而不是简单的译码器。当有多个查找字同时匹配时，优先译码器选择最高优先权的匹配存储位置映射到匹配结果，在内容寻址存储器中低地址字具有高优先权。

根据本发明的实施例，预设查询指令还可以应用于三态内容寻址存储器（TernaryContent Addressable Memory，TCAM）。

TCAM是从CAM的基础上发展而来的一种特殊的寻址存储器。一般的CAM存储器中每个bit位的状态只有两个，即“0”或“1”，而TCAM中每个bit位有三种状态，除掉“0”和“1”外，还有一个“don’t care”状态，所以称为“三态”，“don’t care”状态是通过掩码来实现的，正是TCAM的这个第三种状态特征使其既能进行精确匹配查找，又能进行模糊匹配查找。

针对TCAM的预设查询指令，只需要新增一条与cam功能类似的指令tcam指令。

tcam：rd，rs1，rs2。

其中tcam指令也是基于RISC-V扩展指令集的R类指令格式。tcam指令中寄存器操作字段rs1和rs2与基于CAM的预设查询指令相同。tcam指令的输出寄存器字段rd可以对应有匹配成功对应结果的存储位置信息，或者匹配失败为失败标志位0xFFFF_FFFF。

使用tcam指令指进行查找，其执行方式与基于CAM的预设查询指令类似，也是快速的并行查找。其区别在于对比的方式。

基于CAM的预设查询指令的并行匹配方式为：

if(key == cam[i]) return address[i]。

而在TCAM存储结构中，mask是配置信息。tcam指令的并行匹配方式可以是：

if( (key & mask[i]) == (tcam[i] & mask[i]) ) return address[i]。

需要说明的是，key可以用于配置网络信息中的信息关键位数据，或者还可以用于配置与信息关键位数据对应的操作数编码，cam[i]可以包括基于CAM的预设查询指令中，与key对应的信息关键位数据或者与信息关键位数据对应的操作数编码。相应地，tcam[i]可以包括基于TCAM的预设查询指令中，与key对应的信息关键位数据或者与信息关键位数据对应的操作数编码。address[i]可以表示返回的查询地址，即存储位置信息。Return可以表示返回。

从而可以借助TCAM底层结构，实现tcam指令对网络信息的存储位置的模糊匹配查找。

需要说明的是，本发明的实施例提供的信息处理方法不仅限于处理上述实施例中的网络地址信息，还可以处理网络报文信息中的源端口、目的端口传输层协议等网络信息，例如在接收到网络报文信息后，可以基于解析得到的“五元组”信息，即源 IP 地址，源端口，目的 IP 地址，目的端口和传输层协议，基于上述实施例提供的信息处理方法来并行地处理该 “五元组”信息，从而实现网络连接会话的唯一标识。

基于上述信息处理方法，本发明还提供了一种信息处理装置。以下将结合图7对该装置进行详细描述。

图7示意性示出了根据本发明实施例的信息处理装置的结构框图。

如图7所示，该实施例的信息处理装置700包括编码模块710、执行模块720和返回模块730。

编码模块710用于基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码，其中，操作数编码存储于与预设查询指令对应的输入寄存器操作字段中。

执行模块720用于根据输入寄存器操作字段执行预设查询指令，以便根据输入寄存器操作字段中的操作数编码，在寻址存储器中查询网络信息的存储位置信息。

返回模块730用于将存储位置信息存储至输出寄存器中，得到返回后的存储位置信息。

根据本发明的实施例，网络信息包括互联网协议地址，操作数编码包括与互联网协议地址对应的第一操作数编码。

编码模块包括：第一编码单元。

第一编码单元用于对互联网协议地址全部的信息位数据进行编码处理，得到与网络信息对应的第一操作数编码。

根据本发明的实施例，网络信息包括媒体访问控制地址，操作数编码包括与媒体访问控制地址对应的第一部分操作数编码和第二部分操作数编码，输入寄存器操作字段包括第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段。

编码模块包括：第一提取单元和第二编码单元。

第一提取单元用于提取媒体访问控制地址的首位至第三十二位信息位数据作为第一信息关键位数据子集，以及提取媒体访问控制地址中除第一信息关键位数据子集之外的其他信息位数据作为第二信息关键位数据子集。

第二编码单元用于分别对第一信息关键位数据子集和第二信息关键位数据子集进行编码处理，得到第一部分操作数编码和第二部分操作数编码，其中，第一部分操作数编码和第二部分操作数编码分别存储于第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段。

根据本发明的实施例，网络信息包括虚拟局域网媒体访问控制地址，操作数编码包括与虚拟局域网媒体访问控制地址对应的第三部分操作数编码和第四部分操作数编码，输入寄存器操作字段包括第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段。

编码模块包括：第二提取单元和第三编码单元。

第二提取单元用于提取虚拟局域网媒体访问控制地址的首位至第三十二位信息位数据作为第三信息关键位数据子集，以及提取虚拟局域网媒体访问控制地址中的第三十三位至第四十八位信息位数据作为第四信息关键位数据子集。

第三编码单元用于分别对第三信息关键位数据子集和第四信息关键位数据子集进行编码处理，得到第三部分操作数编码和第四部分操作数编码，其中，第三部分操作数编码和第四部分操作数编码分别存储于第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段。

根据本发明的实施例，网络信息包括虚拟局域网互联网协议地址，操作数编码包括与虚拟局域网互联网协议地址对应的第五部分操作数编码和第六部分操作数编码，输入寄存器操作字段包括第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段。

编码模块包括：第三提取单元和第四编码单元。

第三提取单元用于提取虚拟局域网互联网协议地址的首位至第三十二位信息位数据作为第五信息关键位数据子集，以及提取虚拟局域网互联网协议地址中的第三十三位至第四十二位信息位数据作为第六信息关键位数据子集。

第四编码单元用于分别对第五信息关键位数据子集和第六信息关键位数据子集进行编码处理，得到第五部分操作数编码和第六部分操作数编码，其中，第五部分操作数编码和第六部分操作数编码分别存储于第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段。

根据本发明的实施例，寻址存储器集成于用于执行预设查询指令的处理器上。

根据本发明的实施例，寻址存储器包括以下至少一项：

内容寻址存储器和三态内容寻址寄存器。

根据本发明的实施例，预设查询指令包括基于RISC-V指令构建的查询指令。

根据本发明的实施例，编码模块710、执行模块720和返回模块730中的任意多个模块可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。根据本发明的实施例，编码模块710、执行模块720和返回模块730中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列（FPGA）、可编程逻辑阵列（PLA）、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路（ASIC），或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，编码模块710、执行模块720和返回模块730中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。

图8示意性示出了根据本发明实施例的适于实现信息处理方法的电子设备的方框图。

如图8所示，根据本发明实施例的电子设备800包括处理器801，其可以根据存储在只读存储器（ROM）802中的程序或者从存储部分808加载到随机访问存储器（RAM）803中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器801例如可以包括通用微处理器（例如CPU）、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器（例如，专用集成电路（ASIC））等等。处理器801还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器801可以包括用于执行根据本发明实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。

在RAM 803中，存储有电子设备800操作所需的各种程序和数据。处理器 801、ROM802以及RAM 803通过总线804彼此相连。处理器801通过执行ROM 802和/或RAM 803中的程序来执行根据本发明实施例的方法流程的各种操作。需要注意，所述程序也可以存储在除ROM 802和RAM 803以外的一个或多个存储器中。处理器801也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本发明实施例的方法流程的各种操作。

根据本发明的实施例，电子设备800还可以包括输入/输出（I/O）接口805，输入/输出（I/O）接口805也连接至总线804。电子设备800还可以包括连接至I/O接口805的以下部件中的一项或多项：包括键盘、鼠标等的输入部分806；包括诸如阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）等以及扬声器等的输出部分807；包括硬盘等的存储部分808；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分809。通信部分809经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器810也根据需要连接至I/O接口805。可拆卸介质811，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器810上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分808。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本发明实施例的方法。

根据本发明的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质，例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。例如，根据本发明的实施例，计算机可读存储介质可以包括上文描述的ROM 802和/或RAM 803和/或ROM 802和RAM 803以外的一个或多个存储器。

本发明的实施例还包括一种计算机程序产品，其包括计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。当计算机程序产品在计算机系统中运行时，该程序代码用于使计算机系统实现本发明实施例所提供的方法。

在该计算机程序被处理器801执行时执行本发明实施例的系统/装置中限定的上述功能。根据本发明的实施例，上文描述的系统、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。

在一种实施例中，该计算机程序可以依托于光存储器件、磁存储器件等有形存储介质。在另一种实施例中，该计算机程序也可以在网络介质上以信号的形式进行传输、分发，并通过通信部分809被下载和安装，和/或从可拆卸介质811被安装。该计算机程序包含的程序代码可以用任何适当的网络介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。

在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分809从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质811被安装。在该计算机程序被处理器801执行时，执行本发明实施例的系统中限定的上述功能。根据本发明的实施例，上文描述的系统、设备、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。

根据本发明的实施例，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明实施例提供的计算机程序的程序代码，具体地，可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。程序设计语言包括但不限于诸如Java，C++，python，“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网（LAN）或广域网（WAN），连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本领域技术人员可以理解，本发明的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本发明中。特别地，在不脱离本发明精神和教导的情况下，本发明的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本发明的范围。

以上对本发明的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本发明的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本发明的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本发明的范围之内。

Claims (11)

1.一种信息处理方法，其特征在于，包括：

基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码，其中，所述操作数编码存储于与预设查询指令对应的输入寄存器操作字段中；

根据所述输入寄存器操作字段执行所述预设查询指令，以便根据所述输入寄存器操作字段中的操作数编码，在寻址存储器中查询所述网络信息的存储位置信息；以及

将所述存储位置信息存储至输出寄存器中，得到返回后的所述存储位置信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络信息包括互联网协议地址，所述操作数编码包括与所述互联网协议地址对应的第一操作数编码；

基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码包括：

对所述互联网协议地址全部的信息位数据进行编码处理，得到与所述网络信息对应的第一操作数编码。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络信息包括媒体访问控制地址，所述操作数编码包括与所述媒体访问控制地址对应的第一部分操作数编码和第二部分操作数编码，所述输入寄存器操作字段包括第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段；

基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码包括：

提取所述媒体访问控制地址的首位至第三十二位信息位数据作为第一信息关键位数据子集，以及提取所述媒体访问控制地址中除所述第一信息关键位数据子集之外的其他信息位数据作为第二信息关键位数据子集；以及

分别对所述第一信息关键位数据子集和所述第二信息关键位数据子集进行编码处理，得到所述第一部分操作数编码和所述第二部分操作数编码，其中，所述第一部分操作数编码和所述第二部分操作数编码分别存储于所述第一输入寄存器操作字段和所述第二输入寄存器操作字段。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络信息包括虚拟局域网媒体访问控制地址，所述操作数编码包括与所述虚拟局域网媒体访问控制地址对应的第三部分操作数编码和第四部分操作数编码，所述输入寄存器操作字段包括第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段；

基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码包括：

提取所述虚拟局域网媒体访问控制地址的首位至第三十二位信息位数据作为第三信息关键位数据子集，以及提取所述虚拟局域网媒体访问控制地址中的第三十三位至第四十八位信息位数据作为第四信息关键位数据子集；以及

分别对所述第三信息关键位数据子集和所述第四信息关键位数据子集进行编码处理，得到所述第三部分操作数编码和所述第四部分操作数编码，其中，所述第三部分操作数编码和所述第四部分操作数编码分别存储于所述第一输入寄存器操作字段和所述第二输入寄存器操作字段。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络信息包括虚拟局域网互联网协议地址，所述操作数编码包括与所述虚拟局域网互联网协议地址对应的第五部分操作数编码和第六部分操作数编码，所述输入寄存器操作字段包括第一输入寄存器操作字段和第二输入寄存器操作字段；

基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码包括：

提取所述虚拟局域网互联网协议地址的首位至第三十二位信息位数据作为第五信息关键位数据子集，以及提取所述虚拟局域网互联网协议地址中的第三十三位至第四十二位信息位数据作为第六信息关键位数据子集；以及

分别对所述第五信息关键位数据子集和所述第六信息关键位数据子集进行编码处理，得到所述第五部分操作数编码和所述第六部分操作数编码，其中，所述第五部分操作数编码和所述第六部分操作数编码分别存储于所述第一输入寄存器操作字段和所述第二输入寄存器操作字段。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述寻址存储器集成于用于执行所述预设查询指令的处理器上。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述寻址存储器包括以下至少一项：

内容寻址存储器和三态内容寻址寄存器。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设查询指令包括基于RISC-V指令构建的查询指令。

9.一种信息处理装置，其特征在于，包括：

编码模块，用于基于预设规则对网络信息中的信息关键位数据进行编码处理，得到操作数编码，其中，所述操作数编码存储于与预设查询指令对应的输入寄存器操作字段中；

执行模块，用于根据所述输入寄存器操作字段执行所述预设查询指令，以便根据所述输入寄存器操作字段中的操作数编码，在寻址存储器中查询所述网络信息的存储位置信息；以及

返回模块，用于将所述存储位置信息存储至输出寄存器中，得到返回后的所述存储位置信息。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器，其中，所述处理器上集成有寻址存储器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行根据权利要求1~8中任一项所述的方法。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行根据权利要求1~8中任一项所述的方法，其中，所述处理器上集成有寻址存储器。

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