1.一种面向SIMD的并行LU直接求解的数据处理方法，其特征在于，包括：获取待处理数据，其中，待处理数据包含2 m 个模式矩阵，m∈Z + ，每个模式矩阵具有相同的非零元素分布模式；若模式矩阵为复数矩阵，对每个模式矩阵进行实数化处理，得到每个模式矩阵对应的实数矩阵；对每个模式矩阵对应的实数矩阵进行置换，得到对应的变换矩阵和相应的置换矩阵，其中，变换矩阵为实数矩阵经过变换后得到的矩阵，置换矩阵为反映实数矩阵变换过程的矩阵；基于2 m 个模式矩阵对应的变换矩阵和置换矩阵，进行向量化处理，得到向量化后的一维数组进行存储；利用SIMD扩展部件读取向量化后的一维数组，进行并行的LU分解和直接求解，输出直接求解结果。
2.根据权利要求1所述的面向SIMD的并行LU直接求解的数据处理方法，其特征在于，对每个模式矩阵进行实数化处理，得到每个模式矩阵对应的实数矩阵，包括：对于每个模式矩阵，采用以下公式进行实数化处理：Kx＝b，K为当前的模式矩阵，x为未知量向量，b为右端向量，K r 和K i 分别为模式矩阵K的实数部分和虚数部分，b r 和b i 为右端向量b的实数部分和虚数部分，x r 和x i 为未知量向量x的实数部分和虚数部分，K r 、-K i 、-K i 、-K r 分别对应四个实数矩阵形式的子矩阵，记为第一子矩阵、第二子矩阵、第三子矩阵、第四子矩阵；将第一子矩阵、第二子矩阵、第三子矩阵、第四子矩阵按照从左到右及从上到下的形式分布，形成模式矩阵对应的实数矩阵。
3.根据权利要求1所述的面向SIMD的并行LU直接求解的数据处理方法，其特征在于，对每个模式矩阵对应的实数矩阵进行置换，得到对应的变换矩阵和相应的置换矩阵，包括：针对每个模式矩阵对应的实数矩阵A j ，j∈[1,2 m ]：创建一个置换矩阵P j ，在A j x＝b j 两端同时乘上P j ，有：P j A j x j ＝P j b j ，其中，置换矩阵P j 初始为单位矩阵，A j 为模式矩阵对应的实数矩阵，x j 为未知量向量，b j 为右端向量；对于实数矩阵A j 中的每一列，按主元顺序从主元位置所在列中确定出最大绝对值元素，将包含该最大绝对值元素的行与主元位置所在行进行交换，并更新置换矩阵P j 以记录这些行交换，得到实数矩阵A j 对应的变换矩阵A j ′和相应的置换矩阵P j ，有A j ′x j ＝P j b j ，其中，主元表示矩阵主对角线上的元素，主元位置表示矩阵主对角线上元素的位置。
4.根据权利要求3所述的面向SIMD的并行LU直接求解的数据处理方法，其特征在于，基于2 m 个模式矩阵对应的变换矩阵和置换矩阵，进行向量化处理，得到向量化后的一维数组进行存储，包括：将所有模式矩阵对应的变换矩阵A j ′在同一位置的元素组合为该位置对应的一组向量，得到向量化后的一维数组A进行存储；将所有模式矩阵对应的右端向量P j b j 在同一位置的元素组合为该位置对应的一组向量，得到向量化后的一维数组B进行存储。
5.根据权利要求4所述的面向SIMD的并行LU直接求解的数据处理方法，其特征在于，利用SIMD扩展部件读取向量化后的一维数组，进行并行的LU分解和直接求解，包括：利用SIMD扩展部件读取向量化后的一维数组A，进行并行的LU分解，得到每个模式矩阵对应的下三角矩阵L j 、上三角矩阵U j ；将所有模式矩阵对应的下三角矩阵L j 在同一位置的元素组合为该位置对应的一组向量，得到向量化后的一维数组L进行存储，以及，将所有模式矩阵对应的上三角矩阵U j 在同一位置的元素组合为该位置对应的一组向量，得到向量化后的一维数组U进行存储；利用SIMD扩展部件读取向量化后的一维数组L、一维数组U和一维数组B，进行并行的直接求解计算。
6.根据权利要求5所述的面向SIMD的并行LU直接求解的数据处理方法，其特征在于，利用SIMD扩展部件读取向量化后的一维数组A，进行并行的LU分解，得到每个模式矩阵对应的下三角矩阵L j 、上三角矩阵U j ，包括：初始化 为双精度类型，并且数值设置为0.0；SIMD扩展部件逐个读取一维数组A中的每组向量，每组向量包含2 m 个元素，基于每组向量中的2 m 个元素进行相应的并行乘加计算，更新 的值，最终得到每个模式矩阵对应更新后的下三角矩阵L j 、上三角矩阵U j 。
7.根据权利要求5所述的面向SIMD的并行LU直接求解的数据处理方法，其特征在于，利用SIMD扩展部件读取向量化后的一维数组L、一维数组U和一维数组B，进行并行的直接求解计算，包括：基于每个模式矩阵对应的下三角矩阵L j 、上三角矩阵U j ，有：初始化每个中间向量y j ，j∈[1,2 m ]；SIMD扩展部件逐个读取一维数组L中的每组向量和一维数组B中的每组向量，每组向量包含2 m 个元素，基于每组向量中的2 m 个元素进行相应的并行乘加计算，求解出每个中间向量y j ；以及，SIMD扩展部件逐个读取一维数组U中的每组向量，每组向量包含2 m 个元素，基于每组向量中的2 m 个元素与每个中间向量y j 进行相应的并行乘加计算，求解出每个未知量向量x j 。
8.一种面向SIMD的并行LU直接求解的数据处理装置，其特征在于，包括：数据获取单元，用于获取待处理数据，其中，待处理数据包含2 m 个模式矩阵，m∈Z + ，每个模式矩阵具有相同的非零元素分布模式；实数化单元，用于在模式矩阵为复数矩阵时，对每个模式矩阵进行实数化处理，得到每个模式矩阵对应的实数矩阵；矩阵置换单元，用于对每个模式矩阵对应的实数矩阵进行置换，得到对应的变换矩阵和相应的置换矩阵，其中，变换矩阵为实数矩阵经过变换后得到的矩阵，置换矩阵为反映实数矩阵变换过程的矩阵；向量化单元，用于基于2 m 个模式矩阵对应的变换矩阵和置换矩阵，进行向量化处理，得到向量化后的一维数组进行存储；并行求解单元，用于利用SIMD扩展部件读取向量化后的一维数组，进行并行的LU分解和直接求解，输出直接求解结果。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质设置在电子设备内，包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在电子设备执行权利要求1至7中任意一项所述的面向SIMD的并行LU直接求解的数据处理方法。
10.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储包括程序指令的信息，所述处理器用于控制程序指令的执行，其特征在于：所述程序指令被处理器加载并执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的面向SIMD的并行LU直接求解的数据处理方法的步骤。
