本书从数字系统的高层次综合理论和经典的计算技术入手引出可重构计算的概念，介绍可重构计算处理器的高层软硬件架构，重点分析动态重构和部分重构、计算密集型和控制密集型可重构计算、可重构计算处理器的中断控制、软件流水、嵌套循环优化和能耗感知编译等关键技术，给出设计实例并展望了可重构计算技术的发展方向。
样章试读
目录
- 目录
序一
序二
序三
序四
序五
前言
第0章绪论1
01计算与集成电路2
011计算机与冯诺依曼体系架构2
012集成电路与摩尔定律4
02计算架构9
021冯？诺依曼体系架构的变形9
022通用计算架构10
03数字系统的高层次综合技术12
031基本概念13
032数据通路设计15
033控制器设计32
034小结34
04可重构计算技术35
041可重构计算处理器37
042可重构计算处理器编译技术50
043小结58
参考文献61
第一部分计算技木概概述
第1章计算技术发展历史65
11计算技术引言65
111史前时代——电子计算机之前65
112第一代电子计算机——电子管计算机69
113第二代电子计算机——晶体管计算机73
114第三代电子计算机——集成电路计算机77
115第四代电子计算机——大规模集成电路计算机78
12经典计算体系结构81
121计算体系结构设计因素82
122冯？诺依曼和哈佛体系结构85
123并行计算体系结构86
124多核和阿姆达尔定律91
13半导体技术发展的挑战93
131芯片复用技术需求93
132低功耗技术需求95
133存储技术瓶颈96
14可重构计算技术的历史背景97
参考文献102
第2章可重构计算105
21可重构计算基本概念和原理105
22可重构计算特征与分类108
221可重构计算特征108
222可重构计算分类111
23可重构计算处理器模型114
231可重构计算处理器硬件架构组成114
232可重构计算处理器编译器结构116
24可重构计算处理器发展现状与趋势118
241可重构计算处理器硬件架构研究118
242可重构计算处理器编译器研究122
参考文献125
第二部分可重构计算处理器高屡梁构
第3章可重构计算处理器硬件架构135
31可重构数据通路设计135
311可重构计算单元设计135
312可重构路由单元设计137
313阵列接口单元的设计138
314可重构阵列缓存设计139
32可重构控制器设计149
321配置结构定义149
322配置执行方式155
323配置缓存设计157
33可重构数据通路与控制器的耦合关系157
参考文献159
第4章可重构计算处理器编译系统161
41可重构计算处理器编译框架与流程161
42可重构计算处理器代码变换及优化161
421指令级变换162
422循环级变换163
43可重构计算处理器任务划分165
431任务划分概述165
432时域划分算法的相关研究167
44可重构计算处理器任务调度168
45可重构计算处理器映射配置生成169
451寄存器分配169
452运算到硬件资源的映射170
453内存映射优化171
454配置信息及控制码生成174
46相关编译器简介174
461NAPA-C编译器174
462Streams-C编译器174
463CHIMAERA-C编译器175
464Garp-C编译器175
465面向PipeRench结构的DIL编译器175
466RaPiD-C编译器176
467DRESC编译器176
468XPP-VC编译器176
469面向DySER结构的编译器177
47小结177
参考文献177
第三部分可重构计算关键技木
第5章动态重构与部分重构185
51动态重构与部分重构的概念185
511静态重构185
512动态重构186
513部分重构187
52配置信息的组织、管理与高速缓存188
521细配置粒度中配置信息的组织、管理与缓存189
522中粒度配置中配置信息的组织、管理与缓存191
523粗粒度配置中配置信息的组织、管理与缓存194
53计算数据的组织、管理与高速缓存197
531细粒度可重构阵列的管理与缓存结构198
532粗粒度可重构阵列的管理与缓存结构199
533层次化的数据缓存结构201
参考文献205
第6章计算密集型与控制密集型重构计算208
61计算密集型与控制密集型应用的特征与举例208
62可重构计算处理器的设计方法213
621面向计算密集型应用的硬件设计214
622面向控制密集型应用的硬件设计219
63计算密集型任务和控制密集型任务的映射方法230
631计算密集型任务相关的映射方法230
632控制密集型任务相关的映射方法232
参考文献234
第7章可重构计算处理器的中断控制237
71中断的基本原理237
711中断的意义238
712中断的特点239
72可重构计算处理器的中断控制239
721可重构计算处理器的中断控制难点239
722循环迭代拆分的中断控制方法240
723部分重构的中断控制方法243
724影子寄存器的中断控制方法243
73分析与结论247
参考文献247
第8章可重构计算处理器的软件流水技术248
81软件流水的基本概念249
811软件流水与硬件流水249
812软件流水算法的两类基本思想251
813数据依赖图253
814启动间隔255
815RecMII的计算258
82通用处理器上的软件流水方法261
83可重构计算处理器上的软件流水问题264
831可重构计算处理器的特殊问题264
832两类基本的调度映射方法265
84可重构计算处理器上的软件流水方法266
841EPIMap方法266
842REGIMap方ft266
843图子式方法269
844MEMap方法270
845映射算法的比较和总结277
85可重构计算处理器上的软件流水方法分析与展望277
参考文献278
第9章可重构计算处理器的嵌套循环优化280
91嵌套循环优化280
92多面体模型介绍281
921多面体模型的基本概念281
922多面体模型的仿射变换与映射286
93基于多面体模型的嵌套循环优化技术287
931流水线结构上处理单元利用率和通信量的统一优化287
932处理单元利用率和通信量及重构代价的联合优化290
933PolyMAP:基于多面体模型的嵌套循环优化算法293
94可重构计算处理器的嵌套循环优化实例296
941嵌套循环优化测试基准296
942PE利用率和通信量的循环仿射变换优化实例298
943PE利用率和通信量以及重构代价的联合优化实例301
944PolyMAP算法的优化实例303
95嵌套循环映射优化的展望305
参考文献305
第10章可重构计算处理器的能耗感知编译技术307
101可重构计算处理器的能耗来源分析307
102可重构计算处理器的能耗感知编译方法309
1021电池模型介绍309
1022可重构计算处理器任务映射与电池能耗的关系310
1023电池能耗问题定义311
1024可重构计算处理器能耗感知编译技术的基本思想312
1025可重构计算处理器能耗感知编译技术的任务划分和调度算法313
1026任务划分和调度算法的复杂度分析320
103任务划分和调度算法的性能分析与比较321
10310=0574无松弛时间下的性能评估322
1032电池非线性效应影响下的性能评估324
1033电池使用时间约束下的性能评估325
参考文献327
第四部分可重构计算处理器设计实例
第11章REMUS331
111REMUS的硬件架构331
1111REMUS的总体硬件架构331
1112REMUS的可重构数据通路334
1113REMUS的可重构控制器350
112REMUS的编译系统354
1121REMUS的编译器架构354
1122REMUS编译器的代码优化及变换技术358
1123REMUS编译器的关键路径任务时域划分算法373
1124REMUS编译器基于子任务分组的配置信息生成技术380
1125REMUS编译器的功能验证及性能分析390
113REMUS的集成开发环境406
1131REMUS的软件模拟器407
1132REMUS仿真调试器410
1133REMUS验证开发板411
1134REMUS-IDE软件开发流程412
114REMUS的验证芯片与样机417
1141可重构运算核验证芯片——CHAMELEON418
1142高性能可重构计算处理器一齡正芯片——RHINOCEROS与样机系统……420
1143低功耗可重构计算处理器验证芯片——REINDEER与样机系统……423
参考文献425
第12章基于REMUS系统的算法映射实现431
121媒体处理领域的算法映射实现431
1211算法分析432
1212映射实现435
1213结果评估441
122密码计算领域的算法映射实现441
1221算法分析442
1222映射实现444
1223结果评估448
123机器视觉领域的算法映射实现449
1231算法分析450
1232映射实现451
1233结果评估457
124通信基带领域的算法映射实现461
1241算法分析462
1242映射实现463
1243结果评估467
参考文献468
第五部分可重构计算发展方向
第13章通用可重构计算473
131传统通用处理器的挑战473
132面向通用计算的可重构计算架构476
133通用可重构技术的关键难题与最新进展480
1331与现有体系兼容的编程接口481
1332易用的编程模型484
1333杀手级应用486
参考文献488
第14章大规模并行计算489
141关于大规模并行计算489
142可重构计算处理器运用于大规模并行计算的可行性490
143关于大规模并行计算的展望497
1431大规模并行计算的能效问题497
1432可重构计算处理器的能效优势497
144基于可重构处理器的弹性云计算平台499
145总结502
参考文献503
索引504
后记509
彩图
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