[发明专利]一种求解有限域上线性方程组的并行装置

摘要

本发明公开了一种求解有限域上线性方程组的并行装置，包括处理器、输入端口、输出端口、找主元部件、部分求逆部件、归一部件和消元部件，所述处理器分别与输入端口、输出端口、找主元部件、部分求逆部件、归一部件和消元部件连接；所述部分求逆部件分别与归一部件和消元部件连接；所述找主元部件与消元部件连接。本发明在一定范围内实现了并行运算，求解速度快，设计简单，可以广泛运用于各种工程领域中。

主权项

一种求解有限域上线性方程组的并行装置，其特征在于，包括：输入端口，用于输入有限域上线性方程组的系数矩阵B和GF(2n)域上选定的既约多项式p(x)；所述系数矩阵B为m×(m+1)的矩阵；系数矩阵B中的元素a(x)是GF(2n)上的元素；第一处理器，包括相互连接的调度器和存储器；所述调度器用于实现对找主元部件、部分求逆部件、归一化部件和消元部件的控制；所述存储器用于存储输入的系数矩阵B，并在每次迭代求解后更新存储的系数矩阵B；找主元部件，包括第二处理器，用于查找所述系数矩阵B的主元β；部分求逆部件，包括第三处理器，用于进行部分求逆计算；归一部件，包括第四处理器及m+1个归一计算单元；所述第四处理器分别与m+1个归一计算单元连接，实现对归一计算单元的调度；消元部件，包括第五处理器及m×(m+1)个消元计算单元，所述第五处理器分别与m×(m+1)个消元计算单元连接，实现对消元计算单元的调度并用于传输数据；输出端口，用于输出求解有限域上线性方程组的结果；所述第一处理器分别与找主元部件、部分求逆部件、归一部件、消元部件、输入端口、输出端口连接，所述部分求逆部件分别与消元部件、归一部件连接；所述第一处理器接收输入端口输出的系数矩阵B和GF(2n)域上选定的既约多项式p(x)，将系数矩阵B存储到存储器中，设定计数器为m，并将当前迭代过程中所需查找的主元所在列发送到找主元部件；所述当前迭代过程中所需查找的主元所在列为：第g次迭代过程中主元所在列为第g列，0≤g≤m；所述找主元部件进行查找主元过程：判断行序号为g，列序号为g的元素是否为非零元素；若是，则该元素即为主元；找主元部件不做反馈到第一处理器；若否，则在行序号为g+1～m，列序号为g的元素中依次顺序查找非零元素，将查找到的第一个非零元素做为主元β，找主元部件将主元所在的行序号反馈到处理器；所述第一处理器将找到的主元β发送给部分求逆部件，将主元β所在的行发送给归一部件，将系数矩阵B的其他行发送给消元部件；所述部分求逆部件进行部分求逆计算，并将计算结果输出到归一部件和消 元部件；所述归一部件和消元部件分别进行归一计算和消元计算，并将计算结果输出到第一处理器；所述第一处理器根据归一计算和消元计算的计算结果更新系数矩阵B，存入存储器，并将计数器减1，设此时计数器为j；进行下一次迭代，直至计算器为0；若计数器为0，则将更新的系数矩阵B的最后一列作为作为求解结果输出到端口。