[发明专利]计算循环冗余校验CRC编码的方法及装置

说明书

一种计算循环冗余校验CRC编码方案，在本方案中，基于本源多项式的倍式对信息序列进行处理，将处理后的信息序列基于本源多项式计算CRC编码。

技术领域

本发明涉及信息技术领域，更具体地，涉及一种计算循环冗余校验CRC编码的方法及装置。

背景技术

在存储系统中，循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)编码是一种循环码，在存储系统中的CRC编码通常使用基于伽罗华域GF(2)的本源多项式设计CRC编码方案。CRC编码原理：假设一个L比特的信息序列(信息取值为0或1)，aL-1,aL-2,…,a0，其中信息序列可以为待处理的数据，比如待存储或发送的数据，L-比特的信息序列表示成一个多项式：

C(x)＝a_L-1x^(L-1)+a_L-2x^{^}(L-2)+a_L-3x^{^}(L-3)+…+a₀。其中a_l-1是信息序列的最高有效位(Most Significant Bit,MSB)，a₀是信息序列的最低有效位(Least SignificantBit,LSB),x^(L-1)表示X的L-1次幂或X的L-1次方。

另外，m阶本原多项式G(m)为：

G(x)＝g_mx^m+g_m-1x^(m-1)+g_m-2x^(m-2)+…+g₀

则，

计算C(x)的编码可以表示为：CRC(C(x))＝C(x)*x^m mod G(x)

从上面的式子可以看出，CRC编码表示的是C(x)*x^m除以另一个固定的数G(x)之后的余数，其中表示数学运算符号中的“乘”。

在存储系统中，为了对有效数据进行检错，存储系统会对数据进行CRC编码，从而数据在存储或传输过程中发生错误后，存储系统能快速的进行数据一致性校验，因此CRC编码是存储系统中的常用特性。

现有技术中采用流水线(pipeline)的方式结合查表法对数据进行CRC编码，如图1所示：

a)把数据分成若干个段(segment)，如segment0至SegmentN，其中N为不小于1的自然数。

b)对每个段单独进行CRC编码，分别得到crc0至crcN。

c)将每个段编码得到的crc和特定的常量系数(Constant)进行无进位乘法(Carry-less Multiplication,CLMUL)。如将crc0与Constant0进行CLMUL，将crc1与Constant1进行CLMUL，……，将crcN与ConstantN进行CLMUL。

d)将每个段的CLMUL结果进行CRC编码，分别得到C0，C1，C2，……，CN。

e)将C0，C1，C2，……，CN进行异或(Exclusive OR,XOR)，得到最终的CRC编码CRCF。

然而，现有技术CRC编码方式的步骤b和d中的CRC编码操作需要大量的移位和异或运行，增加了计算的复杂度，需要消耗大量的计算资源，从而影响了CRC编码的效率与性能。

发明内容