高性能嵌入式計算

出版者的話
譯者序
前言
本書贊譽
第1章 嵌入式計算
1.1 高性能嵌入式計算的前景
1.2 示例應用
1.2.1 無線電和網(wǎng)絡
1.2.2 多媒體
1.2.3 車輛控制和操作
1.2.4 傳感器網(wǎng)絡
1.3 設計目標
1.4 設計方法
1.4.1 基本設計方法
1.4.2 嵌入式系統(tǒng)設計流程
1.4.3 基于標準的設計方法
1.4.4 設計檢驗和確認
1.4.5 方法論
1.4.6 算法與體系結(jié)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)
1.5 計算模型
1.5.1 為什么研究計算模型
1.5.2 有限與無限狀態(tài)
1.5.3 控制流和數(shù)據(jù)流模型
1.5.4 并行和通信
1.5.5 并行的來源和使用
1.6 可靠性、安全與防衛(wèi)
1.6.1 為什么需要可靠的嵌入式系統(tǒng)
1.6.2 可靠系統(tǒng)設計的基礎
1.6.3 新式攻擊和對策
1.7 電子消費品體系結(jié)構(gòu)
1.7.1 藍牙
1.7.2 WiFi
1.7.3 聯(lián)網(wǎng)的電子消費品
1.7.4 高層次服務
1.8 ／小結(jié)
問題
實驗練習
第2章 CPU.
2.1 介紹
2.2 處理器的比較
2.2.1 評價處理器
2.2.2 處理器的分類
2.2.3 嵌入式處理器與通用處理器
2.3 RISC處理器與數(shù)字信號處理器
2.3.1 RISC處理器
2.3.2 數(shù)字信號處理器
2.4 并行執(zhí)行機制
2.4.1 超長指令字處理器
2.4.2 超標量處理器
2.4.3 SIMD與向量處理器
2.4.4 線程級并行
2.4.5 處理器資源利用率
2.5 性能可變處理器體系結(jié)構(gòu)
2.5.1 電壓和頻率的動態(tài)調(diào)整
2.5.2 “優(yōu)于最壞情況”設計
2.6 處理器存儲層次結(jié)構(gòu)
2.6.1 存儲組件模型
2.6.2 寄存器堆
2.6.3 cache
2.6.4 片上SRAM
2.7 附加的CPU技術(shù)
2.7.1 編碼壓縮
2.7.2 代碼和數(shù)據(jù)壓縮
2.7.3 低功耗總線編碼
2.7.4 安全性
2.8 CPU模擬
2.8.1 基于執(zhí)行日志的分析
2.8.2 直接執(zhí)行
2.8.3 微系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建模模擬器
2.9 CPU的自動化設計
2.9.1 可配置處理器
2.9.2 指令集綜合
2.10 小結(jié)
問題
實驗練習
第3章 編程
3.1 介紹
3.2 代碼生成和后端編譯
3.2.1 指令模型
3.2.2 寄存器分配
3.2.3 指令選擇和調(diào)度
3.2.4 代碼放置
3.2.5 編程環(huán)境
3.3 面向內(nèi)存的優(yōu)化
3.3.1 循環(huán)變換
3.3.2 全局優(yōu)化
3.3.3 緩沖區(qū)、數(shù)據(jù)傳輸和存儲管理
3.3.4 面向cache和片上SRAM的優(yōu)化
3.3.5 面向主存的優(yōu)化
3.4 程序性能分析
3.4.1 性能模型
3.4.2 路徑分析
3.4.3 路徑計時
3.5 計算與編程模型
3.5.1 面向中斷的語言
3.5.2 數(shù)據(jù)流語言
3.5.3 面向控制的語言
3.5.4 Java
3.5.5 計算異構(gòu)模型
3.6 小結(jié)
問題
實驗練習
第4章 進程和操作系統(tǒng)
4.1 介紹
4.2 實時進程調(diào)度
4.2.1 預備知識
4.2.2 實時調(diào)度算法
4.2.3 動態(tài)電壓調(diào)整的調(diào)度
4.2.4 性能估算
4.3 語言和調(diào)度
4.4 操作系統(tǒng)的設計
4.4.1 嵌入式操作系統(tǒng)中的內(nèi)存管理
4.4.2 實時操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
4.4.3 操作系統(tǒng)開銷
4.4.4 對調(diào)度的支持
4.4.5 進程間通信機制
4.4.6 電源管理
4.4.7 嵌入式設備中的文件系統(tǒng)
4.5 驗證
4.6 小結(jié)
問題
實驗練習
第5章 多處理器體系結(jié)構(gòu)
5.1 介紹
5.2 為什么需要嵌入式多處理器
5.2.1 嵌入式系統(tǒng)的需求
5.2.2 性能和能耗
5.2.3 專用性和多處理器
5.2.4 可擴展性和效率
5.3 多處理器的設計技巧
5.3.1 多處理器設計方法
5.3.2 多處理器的建模和模擬
5.4 多處理器的結(jié)構(gòu)
5.5 處理單元
5.6 互連網(wǎng)絡
5.6.1 模型
5.6.2 網(wǎng)絡拓撲
5.6.3 路由和流控制
5.6.4 片上網(wǎng)絡
5.7 內(nèi)存系統(tǒng)
5.7.1 傳統(tǒng)的并行內(nèi)存系統(tǒng)
5.7.2 內(nèi)存模型
5.7.3 異構(gòu)內(nèi)存系統(tǒng)
5.7.4 一致性并行內(nèi)存系統(tǒng)
5.8 物理分布式系統(tǒng)和網(wǎng)絡
5.8.1 時間觸發(fā)的結(jié)構(gòu)
5.8.2 Flex Ray
5.8.3 飛機網(wǎng)絡
5.9 多處理器的設計方法和算法
5.10 小結(jié)
問題
實驗練習
第6章 多處理器軟件
6.1 簡介
6.2 嵌入式多處理器軟件的不同之處
6.3 實時多處理器操作系統(tǒng)
6.3.1 操作系統(tǒng)的角色
6.3.2 多處理器調(diào)度
6.3.3 動態(tài)任務的調(diào)度
6.4 嵌入式多處理器系統(tǒng)服務與中間件
6.4.1 基于標準的服務
6.4.2 片上系統(tǒng)服務
6.4.3 服務質(zhì)量
6.5 設計驗證
6.6 小結(jié)
問題
實驗練習
第7章 硬件／軟件協(xié)同設計
7.1 簡介
7.2 設計平臺
7.3 性能分析
7.3.1 高層綜合
7.3.2 加速器評估復
7.4 硬件／軟件協(xié)同綜合算法
7.4.1 程序表示
7.4.2 平臺描述
7.4.3 模板驅(qū)動的綜合算法
7.4.4 通用多處理器的協(xié)同綜合
7.4.5 多對象優(yōu)化
7.4.6 控制和I／O綜合
7.4.7 內(nèi)存系統(tǒng)
7.4.8 可重構(gòu)系統(tǒng)的協(xié)同綜合
7.5 硬件／軟件協(xié)同模擬
7.6 小結(jié)
問題
實驗練習
術(shù)語表
參考文獻