[发明专利]用于提高处理效率的设备和处理器

说明书

本发明涉及任意伽罗瓦域算术在可编程处理器上的实施。一种用于伽罗瓦域乘法的方法包含执行第一及第二指令。所述第一指令包含：接收第一输入，例如第一变量；接收第二输入，例如第二变量；使用所述第一及第二输入在GF(2^m)上执行多项式乘法；及产生乘积。所述第二指令包含：接收第三输入，其可为来自所述第一指令的所述乘积；接收第四输入，其为用以对所述乘积进行运算的预定产生器多项式；接收第五输入，其为所述预定产生器多项式的用以限制所述预定产生器多项式对所述乘积的运算的长度；及经由受所述长度限制的所述预定产生器多项式计算所述乘积相对于除数的模数。还描述一种硬件块。

分案申请的相关信息

本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2009年5月7日、申请号为200980116999.3、发明名称为“任意伽罗瓦域算术在可编程处理器上的实施”的发明专利申请案。

相关申请案交叉参考

此PCT专利申请案依赖于2008年5月12日提出申请的第61/052,482号美国临时专利申请案的优先权，所述临时专利申请案的内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及GF(2^m)中伽罗瓦域算术的实施，其中长度m及产生器多项式p(x)两者可由用户规定。为实现此，引入两个指令(1)gfmul指令及(2)gfnorm指令，所述指令一起实施伽罗瓦域乘法。

背景技术

伽罗瓦域算术在许多应用中使用，包含译码理论及加密技术。

如所属领域的技术人员可了解，译码理论领域内的实例包含众所周知的李德-所罗门(Reed-Solomon)(“RS”)错误校正代码。

RS错误校正代码通常表示为RS(n,k)。

在一个实例中，RS代码可与m位符号一起运算。在此类代码中，编码器将k*m个位编组成k个数据-符号的数据-字，其中每一符号具有m个位。然后，编码器计算n-k个额外奇偶符号(同样每一者为m个位)以形成n*m个位的码字，其在本文中称为“n符号”码字。n的最大大小为2^m-l。

一般来说，RS代码能够校正任何(n-k)/2个错误的符号。

RS代码的普遍实例是RS(255,223)。RS(255,223)使用8位符号，将32个奇偶字节添加到223个字节的数据块，且校正所得255字节码字中的任何错误的16个字节。由于此特定RS代码应为所属领域的技术人员所已知，因此本文中不提供进一步详尽细节。

使用以下三分式方法计算所述奇偶符号，所述方法在随后的段落中进行论述。

首先，选取k个m位符号为在伽罗瓦域GF(2^m)上的k-1次多项式的系数。出于本文的目的，将所述函数称为“d(x)”。因此，如果待传输的符号为d₀、...、d_k-1，则可根据等式(1)写出多项式：

d(x)＝d₀+d₁x+...+d_k-1x^k-1…eq(1)

第二，针对给定RS代码，选择产生器多项式。所述产生器多项式可由“g(x)”表示，具有2m-1次。因此，产生器多项式可由等式(2)表示：

g(x)＝(x+a)(x+a²)...(x+a^n-k)…eq(2)

在等式(2)中，“a”为GF(2^m)中的特别值，称为“本原元素”，如所属领域的技术人员应认识到。