第1004章 算法模块切换机制设计(第2页)

12月5日，团队开展双缓存续传测试：用1000字符明文（28组）测试“分组→矩阵→密钥”全流程，双缓存并行读写无等待，数据校验成功率100%，无满溢情况，数据连续性完全达标，形成《数据连续性测试报告》。

六、历史补充与证据：数据连续性测试档案

1964年12月的《“73式”模块切换数据连续性测试档案》（档案号：sq-1964-002），现存于军事通信技术档案馆，包含测试方案、原始数据、波形图，共36页，由马工、郑工共同记录，是数据保障设计的核心证据。

档案中“测试方案”明确：测试数据为1000字符军事指令明文（Ascii码，分28组37字节向量），测试节点为“分组→矩阵”“矩阵→密钥”“密钥→输出”，监测指标为切换延迟、数据丢失率、校验失败率，测试环境为磁芯存储器模拟环境（地址0x4000-0x807f）。

原始数据页（12月5日）记录：“第1组分组数据（0x41-0x6f，对应Ascii码A-o等）写入A区0x4000-0x4024，耗时0.08us；矩阵模块0.05us后开始读取，耗时0.7us；同时分组模块写入第2组数据至b区0x4025-0x4049，耗时0.08us；矩阵读完A区后立即读b区，无等待，切换延迟0.05us\/次”，时序数据精准。

数据校验记录显示：“28组数据均附加2字节校验头，如第5组校验头为0x25（长度37）、0x8c（校验和），矩阵模块读取后计算校验和为0x8c，与校验头一致，校验成功率100%；模拟10次校验错误（手动修改1字节），模块均成功请求重发，重发后校验通过，重发成功率100%”，校验机制有效。

波形图页附示波器记录：“分组模块写A区的信号波形（地址0x4000-0x4024，数据有效电平高）与矩阵模块读A区的波形（读使能信号高）无重叠，并行读写时序正确；无满溢时缓存区状态波形（A\/b区就绪信号交替高），验证乒乓读写模式可行。

七、异常切换处理与降级机制

团队预判模块故障（如矩阵模块运算溢出、密钥模块求解失败）可能导致切换中断，设计“异常检测-故障定位-降级切换”的三级处理机制，确保流程不中断。

异常检测：切换控制单元实时监测状态寄存器的“故障位”（如矩阵模块故障时，0x8005第3位置1），同时监测数据校验结果（如校验失败次数≥3次），若触发任一异常条件，立即进入异常处理流程，检测响应时间≤0.02us。

故障定位：异常处理模块读取状态寄存器与模块日志（存储于0x3c00-0x3fff），定位故障模块与原因——例如“0x8005故障位=1，日志记录‘矩阵3运算溢出’”，则定位为矩阵变换执行模块（矩阵-01）故障，定位准确率≥99%。

降级切换：针对不同故障场景设计降级策略：若核心模块（如矩阵-01）故障，切换至备用模块（如矩阵-01备用代码，存储于0x1800-0x19ff），备用模块功能简化（如串行运算替代并行），虽速度降低20%（从0.7us增至0.84us），但可保障流程继续；若辅助模块（如日志记录）故障，直接跳过该模块，优先保障加密核心流程。

12月8日，团队模拟“矩阵模块故障”测试：触发故障后，异常检测耗时0.02us，定位故障耗时0.03us，降级切换至备用模块耗时0.05us，总中断时间0.1us，流程继续运行，数据无丢失，验证异常机制有效。

八、与磁芯存储器及硬件的适配设计

王工团队负责切换机制与磁芯存储器、硬件运算单元的适配，确保逻辑设计可落地，重点解决地址跳转、时序同步、接口兼容三大问题。

磁芯存储器地址适配：切换控制单元通过“地址指针寄存器”（0x8080-0x8081）管理缓存区地址跳转——例如从A区（0x4000）切换到b区（0x4025）时，控制单元自动将地址指针从0x4000更新为0x4025，跳转延迟≤0.01us，适配磁芯存储器的地址访问速度（0.8us\/次读写）。

硬件时序同步：切换控制单元输出“切换时钟信号”（频率10hz），与硬件运算单元（如矩阵乘法单元）的时钟同步，确保模块切换时，硬件运算单元的输入使能信号与数据读取时序匹配，避免“数据未到就运算”或“运算完成未读”，时序偏差≤0.005us。