[发明专利]一种用于连续MBU检测的Hsiao编码校验矩阵生成方法

摘要

本发明公开了一种用于连续MBU检测的Hsiao编码校验矩阵生成方法，该方法首先根据汉明不等式确定所需的校验码位宽L，然后列出基于L位校验码、符合Hsiao编码规范的列向量形成搜索空间，并根据列向量中1的个数对搜索空间优先级排列；其次初始化校验矩阵，再次根据实际需要检测的连续翻转位数i，分别利用搜索和判别函数尽量从高优先级搜索空间取得合法的列向量补充到校验矩阵中，最后生成符合要求的校验矩阵。基于此校验矩阵的纠检错电路，在未增加传统SEC‑DED校验电路的延迟的前提下，可检测连续多位数据翻转，应对宇航用处理器Cache的MBU现象，适宜Cache可靠性加固方案的应用。

主权项

一种用于连续MBU检测的Hsiao编码校验矩阵生成方法，其特征在于，包括如下步骤：1)根据汉明不等式2r≥k+r+1确定k位信息位所需的校验码位宽r；2)列出符合Hsiao编码规范的所有L维列向量，所述L维列向量总数等于2n+1为L维列向量中二进制1的个数，根据L维列向量中1的个数将其归属到搜索空间A2n+1，所述搜索空间A2n+1包括个L维列向量，n为整数且3)初始化L×M维的二进制校验矩阵C，其中，M＝k+L，二进制校验矩阵C的前k个列向量均为零向量，后L个列向量由L阶单位矩阵组成，则二进制校验矩阵C的列向量形式为C＝[d1 d2 … dk c1 … cL]；4)判断所需检测的连续翻转位数i，当所需检测的连续翻转位数i≤L+1时，则确定搜索函数Func1及搜索函数Func2，其中，搜索函数Func1保证从搜索空间A2n+1中取出的新向量b与二进制校验矩阵C中已存在的任一列向量不重复，搜索函数Func2保证从搜索空间A2n+1中取出的新向量b与其在二进制校验矩阵C中相邻的l个列向量线性无关，其中，l∈[3,i]，从搜索空间A2n+1中取出满足搜索函数Func1和搜索函数Func2的列向量填充到二进制校验矩阵C的对应位置以替代初始化中的零向量，得Hsiao编码校验矩阵；5)当所需检测的连续翻转位数i＞L+1时，则生成能够检测L+1位连续翻转的校验矩阵C1，确定判决函数Func3，通过判决函数Func3对校验矩阵C1进行检测，判断校验矩阵C1中任意连续的x个列向量是否线性相关，其中，x∈[L+2,i]，当任意连续的x个列向量线性相关时，则对搜索空间A2n+1中的列向量随机排列，随机颠倒列向量的位置；6)重复步骤5)直到校验矩阵C1满足任意连续的x个列向量线性无关为止，然后将校验矩阵C1赋值给校验矩阵C，得Hsiao编码校验矩阵；所述的搜索函数Func2满足从A2n+1中取出的新向量b能够填充到二进制校验矩阵C内第1～第k列中的任意一列中；同时，搜索函数Func2的列向量指数p从M‑(L‑i+1)递减i，对于M‑(L‑i+1)到i中的任一个列向量指数p，取包括列向量p在内的i‑1个列向量，通过所述i‑1个列向量从搜索空间A2n+1查找合法的新向量b，并保证所述i‑1个列向量和新向量b中任意相邻的l个列向量线性无关；步骤4)中所述从搜索空间A2n+1中取出满足搜索函数Func1和搜索函数Func2的列向量填充到二进制校验矩阵C的对应位置以替代初始化中的零向量的具体操作为：搜索函数Func2首先从高优先级的A3进行搜索，当A3无法满足，则将搜索空间扩展A2n+1为A3+A5，当A3+A5依然无法满足，则依次逐渐扩大搜索空间A2n+1，直到二进制校验矩阵C转变为不含零向量的L×M维矩阵为止；所述判决函数Func3满足判决函数Func3的搜索指数r从1递增到M‑i+1，从任一个判决函数Func3的搜索指数r对应的列向量中取连续抽取i个列向量，判决函数Func3能够满足这i个向量中任意相邻的x个列向量线性无关。