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第1003章 组算法模块划分

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边界验证通过 “交叉测试” 实现:郑工团队选取 5 组模块(如 “明文校验 - 分组 - 补零 - 矩阵变换 - 密钥整合”),模拟数据交互,验证是否存在功能越位 —— 例如 “分组模块” 是否尝试修改明文格式(禁止功能),测试结果显示 19 组模块均未越界,数据交互仅通过指定缓存区,无直接调用,边界清晰。

针对 “模块间依赖过强” 问题(如 “矩阵变换模块” 依赖 “矩阵并行控制模块” 的调度信号),团队设计 “依赖降级方案”:若并行控制模块故障,矩阵变换模块可切换为 “串行模式” 独立运行(速度降低但不中断),避免因单一模块故障导致整体算法停滞,提升鲁棒性。

11 月 5 日,团队完成《19 组算法模块接口规范与边界确认报告》,包含接口定义、冲突规避方案、交叉测试数据,通过内部评审,确认模块边界清晰、无功能冲突,可进入代码编写阶段。

八、模块与代码固化的适配性设计

马工团队开展模块与代码固化的适配性设计,核心目标是确保 19 组模块的代码可顺利加载至磁芯存储器程序区(8KB),并适配硬件运算单元的调用逻辑。

代码量控制与存储分配:根据模块功能复杂度,估算每组模块的代码量(如 “明文格式校验模块” 约 384 字节,“矩阵变换执行模块” 约 480 字节),19 组模块总代码量约 7.2KB,预留 0.8KB 空间(用于后续优化),存储地址按类别分配:输入处理类(0x0000-0x07FF)、分组补零类(0x0800-0x0FFF)、矩阵运算类(0x1000-0x1FFF)、密钥管理类(0x2000-0x27FF)、加密输出类(0x2800-0x2FFF)、解密处理类(0x3000-0x37FF)、异常处理类(0x3800-0x3BFF)、辅助功能类(0x3C00-0x3FFF),地址不重叠。

硬件调用逻辑适配:每个模块代码编写时,预留硬件接口函数(如 “矩阵变换模块” 包含 “调用乘法运算单元” 函数),接口参数与硬件电路(如 1369 个逻辑单元)的输入输出引脚匹配,例如调用乘法运算时,代码输出 “矩阵地址 + 向量数据” 至硬件地址总线与数据总线,确保硬件可正确接收并执行运算。

代码可测试性设计:每个模块代码包含 “测试入口函数”,输入预设测试数据(如 “明文格式校验模块” 输入含非法字符的明文),输出测试结果标记(如 “合法 / 非法”),无需运行其他模块即可独立测试,例如测试 “模 256 运算模块” 时,输入 “300”,输出 “44”(300 mod 256=44),验证代码正确性。

11 月 10 日,团队完成《19 组算法模块代码固化适配方案》,包含存储地址分配表、代码量估算表、硬件接口函数定义,提交中科院计算所(负责代码固化),确认适配性无问题,可启动代码编写。

九、模块划分的评审与最终确认

11 月 12 日,团队组织 “19 组算法模块划分评审会”,邀请国防科工委专家(3 人)、硬件团队负责人(王工)、代码固化团队(中科院计算所 2 人)、存储方案团队(刘工)参会,重点评审模块的 “功能完整性”“边界清晰度”“适配性”。

功能完整性评审:专家确认 19 组模块覆盖加密与解密全流程(无遗漏步骤),如 “补零移除模块” 对应 “补零生成模块”,“矩阵逆变换模块” 对应 “矩阵变换模块”,反向流程完整;异常处理模块覆盖格式错误、运算溢出等 6 类常见异常,无功能缺失。

边界清晰度评审:王工团队验证模块接口是否清晰,例如硬件调用 “矩阵变换模块” 时,仅需传入 “分组向量地址”,无需了解模块内部运算逻辑,符合 “黑盒调用” 原则;代码固化团队确认模块代码可独立编译、加载,无需修改其他模块代码,边界无耦合。

适配性评审:刘工确认模块存储分配(7.2KB)在磁芯存储器程序区(8KB)范围内,地址分配合理(无重叠);中科院计算所代表确认硬件接口函数定义符合代码固化规范,可直接调用硬件运算单元,适配性达标。

评审会后,团队根据专家建议微调 1 组模块(将 “密钥同步模块” 的 “同步信号生成” 功能从模块中拆分,合并至 “辅助功能类” 的 “通信控制模块”,模块总数仍为 19 组),形成《19 组算法模块划分最终方案》,通过最终评审,11 月 15 日正式定稿,作为代码固化的官方依据。

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