胡威、嚴力科所著的《面向多核繫統的可重構計
算研究》以集成可重構器件的多核繫統為基礎，提出
面向多核繫統的可重構計算框架，並以此為支撐開展
相關的研究，給出對應的設計與驗證分析。面向多核
繫統的可重構計算，從可重構器件片上面積管理與配
置優化、可重構器件支持的軟硬件線程、可重構多核
處理器體繫結構、多核架構上可重構任務的繫統支持
、約束驅動的可重構加速核性能資源優化、面向片上
網絡的擴展等方面進行了研究與探索。多核繫統中所
集成的可重構計算研究，通過可重構配置來實現計算
任務的靈活處理，並通過配置出的硬件來完成特定的
計算任務，提高片上可重構資源的利用效率，改善軟
硬件資源的利用方式，擴展了可重構多核處理器結構
設計方法，改進了可重構任務的動態管理效率，實現
了性能和可重構資源的平衡，探索了片上網絡多核繫
統中的資源利用，充分發揮了可重構器件的靈活性和
計算能力，從而提高多核繫統的整體性能。
本書可供從事計算機繫統結構、可重構計算和多
核計算研究的科研人員、教師、工程師參考。

第1章 緒論
1.1 處理器體繫結構的發展
1.2 可重構計算發展
1.3 可重構計算的優勢
1.4 面向多核繫統的可重構計算的研究意義
第2章 多核體繫結構與可重構計算進展
2.1 多核體繫結構研究進展
2.1.1 片上多處理器體繫結構
2.1.2 片上互連結構
2.2 可重構硬件研究進展
2.2.1 可重構器件
2.2.2 動態重配置模式
2.2.3 多上下文可重構硬件
2.3 可重構處理器體繫研究進展
2.3.1 單通用核可重構處理器
2.3.2 可重構多核處理器結構
2.4 軟硬件任務運行時環境研究進展
2.4.1 可重構器件空間管理
2.4.2 軟硬件任務模型
2.4.3 硬件任務調度管理研究進展
2.5 重配置代價優化研究進展
2.5.1 配置緩存
2.5.2 配置預取
2.5.3 局部可重構繫統中重定位和碎片整理
2.5.4 配置壓縮
2.6 面向片上網絡多核繫統的研究進展
2.6.1 片上網絡基本拓撲結構
2.6.2 片上網絡的結構優化研究進展
2.6.3 片上網絡的I/O研究進展
2.7 目前研究存在的問題
第3章 面向多核繫統的可重構計算研究概述
3.1 整體研究框架
3.2 研究內容概述
3.2.1 可重構器件片上面積管理
3.2.2 面向可重構計算的硬件線程
3.2.3 可重構多核處理器體繫結構
3.2.4 多核架構上可重構任務的繫統支持
3.2.5 約束驅動的可重構加速核性能面積優化
3.2.6 面向片上網絡的擴展研究
3.3 性能分析
3.3.1 性能分析內容
3.3.2 實驗與驗證方法
3.3.3 繫統模擬平臺擴展
3.3.4 硬件加速核的驗證平臺
3.3.5 操作繫統和應用程序修改
第4章 可重構器件空間管理與配置優化
4.1 可重構器件模型
4.2 可重構器件上的任務模型
4.3 空閑空間管理方法
4.3.1 候選位置
4.3.2 可用候選位置
4.3.3 任務的插入
4.3.4 任務的清除
4.3.5 算法描述
4.4 流水化配置優化
4.4.1 重配置疊加與流水
4.4.2 中間數據緩衝
4.5 驗證與分析
4.5.1 分配質量分析
4.5.2 計算復雜度
4.5.3 流水化配置優化驗證與分析
第5章 基於可重構計算的硬件線程
5.1 混合架構模型
5.2 硬件線程模型
5.2.1 軟硬件混合多線程
5.2.2 軟硬件線程運行時映射
5.3 硬件線程執行機制
5.3.1 硬件線程控制塊
5.3.2 硬件線程執行器
5.3.3 軟硬件線程的協同執行
5.4 硬件調度器
5.4.1 硬件支持的調度
5.4.2 硬件調度器設計
5.5 驗證與分析
5.5.1 硬件線程的驗證與分析
5.5.2 硬件調度器的驗證與分析
第6章 可重構多核處理器結構設計
6.1 可重構多核處理器模型
6.1.1 可重構多核處理器結構模型
6.1.2 可重構處理單元執行效率
6.1.3 可重構多核處理器結構設計優化目標
6.2 一種可重構多核處理器總體結構設計
6.3 通用處理核結構擴展研究
6.3.1 通用處理核接口和指令擴展
6.3.2 互連結構
6.4 RPU的結構設計
6.4.1 RPU的CLA和CCM
6.4.2 輸入緩存的設計和組織
6.5 RPU管理器設計
6.5.1 配置上下文查找單元
6.5.2 執行控制單元
6.5.3 選通控制單元
6.6 結構模型參數
6.7 可重構多核處理器結構的驗證與分析
6.7.1 單任務實驗驗證與分析
6.7.2 多任務實驗驗證與分析
第7章 多核架構上可重構任務的繫統支持
7.1 可重構計算資源抽像與處理模式
7.1.1 可重構資源抽像模型
7.1.2 RPU和RFC的狀態抽像
7.1.3 執行與配置分離處理模式
7.2 可重構任務的程序組織與執行
7.2.1 可重構任務的程序組織
7.2.2 硬件任務的執行機制
7.2.3 RFC的配置構造
7.3 可重構任務的調度管理
7.3.1 可重構任務抽像模型
7.3.2 問題描述
7.3.3 多配置上下文結構上的多任務調度策略
7.3.4 調度策略評價指標
7.4 可重構任務管理調度的驗證與分析
7.4.1 實驗設置
7.4.2 運行性能結果與分析
7.4.3 請求命中率結果與分析
7.4.4 資源利用率結果與分析
7.4.5 重配置開銷結果與分析
7.4.6 調度管理代價結果與分析
第8章 約束驅動的可重構加速核性能資源優化
8.1 約束驅動的RFC實現優化選取模型
8.1.1 繫統性能約束因素分析
8.1.2 約束驅動的選取模型
8.2 約束驅動的RFC實現優化選取機制
8.3 帶寬約束驅動的RFC選取優化
8.3.1 帶寬約束驅動的優化選取
8.3.2 帶寬約束驅動優化的案例研究
8.4 輸入數據約束驅動的RFC選取優化
8.4.1 輸入數據約束驅動的優化選取
8.4.2 輸入數據驅動優化的案例研究
8.5 約束驅動的功能核選取驗證與分析
8.5.1 帶寬驅動的功能核優化選取
8.5.2 輸入數據驅動的功能核優化選取
第9章 面向片上互連的擴展研究
9.1 局部總線與片上網絡混合結構
9.1.1 混合結構設計
9.1.2 線程調度支持
9.2 基於可配置連線的片上網絡結構
9.2.1 基於可配置連線的片上網絡結構設計
9.2.2 支持I/O的結構設計
9.2.3 重配置與映射
9.3 低功耗片上網絡多線程映射算法
9.3.1 片上網絡功耗模型
9.3.2 低功耗映射算法
9.3.3 在線低功耗映射
9.4 實驗與驗證
9.4.1 混合片上網絡結構的驗證與分析
9.4.2 可重配置連線片上網絡的驗證與分析
9.4.3 低功耗映射算法的驗證與分析
參考文獻