CN104750435A - 一种待转置二维矩阵的分块线性存储读取方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种待转置二维矩阵的分块线性存储读取方法，所述方法包括将待转置矩阵分块，将分块后的矩阵进行存储以及读取存储数据进行转置操作。本发明通过分块存储待转置数据，并跳变读取待转置数据，提高了矩阵的转置效率，节省了转置时间。

Description

一种待转置二维矩阵的分块线性存储读取方法

技术领域

本发明涉及存储器读取领域，特别涉及一种待转置二维矩阵的分块线性存储读取方法。

背景技术

目前，SAR成像处理系统中常用SDRAM作为数据的存储介质。由于SDRAM的结构特点，SDRAM对于顺序的地址跳变访问可以达到非常高的读写速率，但在地址跳变的随机访问情况下，大量的换行操作严重降低了访问效率。因此，采用行进列出或者列进行出的方法进行矩阵的转置，效率很低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种待转置二维矩阵的分块线性存储读取方法，通过分块存储待转置数据，并跳变读取待转置数据，达到适当增加列变换次数以减少行变换次数的效果，从而节省了转置时间，有效提高了转置效率，同时只占用原始数据大小的存储空间，节约资源。

本发明提供了一种待转置二维矩阵的分块线性存储读取方法，包括：

步骤1：将待转置二维矩阵A(j，i)划分为M×L个大小相等的子矩矩阵A_ml：

$A=\left[\begin{array}{cccc}{A}_{00}& A_{01}& ...& A_{0(L-1)}\\ A_{10}& A_{11}& ...& A_{1(L-1)}\\ ...& ...& ...& ...\\ A_{(M-1)0}& A_{(M-1)1}& ...& A_{(M-1)(L-1)}\end{array}\right],$

其中，0≤i＜N_R，0≤j＜N_A，每个子矩阵A_ml的大小为N_A′×N_R′，

${N_A}^{\′}=\frac{N_A}{M},{N_R}^{\′}=\frac{N_R}{L},0\≤m\≤(M-1),0\≤l\≤(L-1);$

步骤2：将每个子矩阵A_ml的元素存入存储器中，有：

B_ml(N_R′·p+q)＝A_ml(p，q)，0≤q≤N_R′

B(l×N_A′×N_R′+M×N_A′×N_R′+k)＝B_ml(k)，0≤k≤N_A′×N_R′

其中，存储器的每一物理行的大小为C＝2ⁿ，

步骤3：当进行转置时，从存储器每行隔N_R个点取出一个点进行转置操作。

综上所述，如果采用行进列出的传统读取方式，访问A(j，i）的一个行，数据是连续的；如果访问A(j，i)的一个列，数据的地址跳变间隔为N_R。显然，访问列时，每读写一个数据，SDRAM就需要进行一次换行操作，访问效率大大降低。通过本发明的方法访问A(j，i)中的一行只需要进行L次换行，访问一列只需要M次换行。假设换行操作需要n_rowchange个时钟周期，行内操作都是单周期的，那么此时行访问的效率为：列访问的效率为：由此可见，本发明基于SDRAM行内操作的流水能力，从数据矩阵中划分出一个分布在两维空间的子数据块，将一个子数据块映射到SDRAM的一行内，这样对SDRAM一行内数据的连续访问就可以实现访问维数据的目的，使对数据矩阵的两维访问速度达到平衡，降低了转置所需的时间提高了访问效率。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种待转置二维矩阵的分块线性存储读取方法，包括：

步骤1：将待转置二维矩阵A(j，i)划分为M×L个大小相等的子矩阵A_ml：

$A=\left[\begin{array}{cccc}{A}_{00}& A_{01}& ...& A_{0(L-1)}\\ A_{10}& A_{11}& ...& A_{1(L-1)}\\ ...& ...& ...& ...\\ A_{(M-1)0}& A_{(M-1)1}& ...& A_{(M-1)(L-1)}\end{array}\right],$

其中，0≤i＜N_R，0≤j＜N_A，每个子矩阵A_ml的大小为N_A′×N_R′，

${N_A}^{\′}=\frac{N_A}{M},{N_R}^{\′}=\frac{N_R}{L},0\≤m\≤(M-1),0\≤l\≤(L-1);$

步骤2：将每个子矩阵A_ml的元素存入存储器中，有：

B_ml(N_R′·p+q)＝A_ml(p，q)，0≤q≤N_R′

B(l×N_A′×N_R′+M×N_A′×N_R′+k)＝B_ml(k)，0≤k≤N_A′×N_R′

其中，存储器的每一物理行的大小为C＝2ⁿ，

这种设置能够使得行的切换最少。

步骤3：当进行转置时，从存储器每行隔N_R个点取出一个点进行转置操作。

综上所述，如果采用行进列出的传统读取方式，访问A(j，i)的一个行，数据是连续的；如果访问A(j，i)的一个列，数据的地址跳变间隔为N_R。显然，访问列时，每读写一个数据，SDRAM就需要进行一次换行操作，访问效率大大降低。通过本发明的方法访问A(j，i)中的一行只需要进行L次换行，访问一列只需要M次换行。假设换行操作需要n_rowchange个时钟周期，行内操作都是单周期的，那么此时行访问的效率为：列访问的效率为：由此可见，本发明基于SDRAM行内操作的流水能力，从数据矩阵中划分出一个分布在两维空间的子数据块，将一个子数据块映射到SDRAM的一行内，这样对SDRAM一行内数据的连续访问就可以实现访问二维数据的目的，使对数据矩阵的两维访问速度达到平衡，降低了转置所需的时间提高了访问效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种待转置二维矩阵的分块线性存储读取方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：将待转置二维矩阵A(j，i)划分为M×L个大小相等的子矩阵A_ml：

$A=\left[\begin{array}{cccc}{A}_{00}& A_{01}& ...& A_{0(L-1)}\\ A_{10}& A_{11}& ...& A_{1(L-1)}\\ ...& ...& ...& ...\\ A_{(M-1)0}& A_{(M-1)1}& ...& A_{(M-1)(L-1)}\end{array}\right],$

其中，0≤i＜N_R，0≤j＜N_A，每个子矩阵A_ml的大小为N_A′×N_R′， 0≤m≤(M-1)，0≤l≤(L-1)；

步骤2：将每个子矩阵A_ml的元素存入存储器中，有：

$\begin{array}{c}{B}_{\mathrm{ml}}({N_R}^{\′}\·p+q)=A_{\mathrm{ml}}(p,q),0\≤q\≤{N_R}^{\′}\\ B(l\×{N_A}^{\′}\×{N_R}^{\′}+M\×{N_A}^{\′}\×{N_R}^{\′}+k)=B_{\mathrm{ml}}\left(k\right),0\≤k\≤{N_A}^{\′}\×{N_R}^{\′}\end{array}$ 其中，存储器的每一物理行的大小为C＝2ⁿ，

步骤3：当进行转置时，从存储器每行隔N_R个点取出一个点进行转置操作。