由于嵌入式應用領域不斷向多樣性的方向發展，因此需要針對不同的應用特征定制硬件計算平臺。基于可重構技術的片上多核處理系統是一種將可重構技術與片上多核處理器相結合的解決方案，我們可以利用可重構邏輯器件的硬件可編程性，針對不同的應用特征優化系統性能，在充分利用片上多核計算資源的前提下，更有效地滿足嵌入式領域的不同應用要求。本書面向高校學生、教師以及從事相關工作的研究人員。通過閱讀本書，讀者能夠對片上多核可重構系統有基本的了解，學習本書提出的模型也將有助于讀者掌握片上多核可重構系統模型框架及實現。
李思照，哈爾濱工程大學計算機學院副教授，中國人工智能學會青年工作委員會委員，中國計算機學會高級會員，《計算機與網絡》期刊編委。主持省級項目多項。曾出版《網絡安全實驗教程——Linux系統安全實驗》。
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 片上多核系統技術現狀 2
1.3 關鍵技術原理及其研究進展 4
1.3.1 嵌入式系統軟件行為特性分析 5
1.3.2 多核Cache一致性協議分析 7
1.3.3 系統任務調度不確定性分析 9
1.4 主要問題及研究內容 12
1.5 本書的章節安排 14
第2章 相關基礎知識及技術原理 15
2.1 相關數學基礎 15
2.1.1 集合與有限狀態機 15
2.1.2 馬爾可夫鏈模型 17
2.1.3 隨機抽樣優化方法 19
2.2 軟件行為特性分析方法 21
2.2.1 進程代數理論 21
2.2.2 符號邏輯方法 24
2.2.3 行為計算方法 25
2.3 多核系統可靠性技術 27
2.3.1 片上多核系統設計原理 28
2.3.2 Cache一致性協議 30
2.3.3 系統可靠性分析方法 33
2.4 系統任務調度原理 37
2.4.1 系統不確定性原理 37
2.4.2 競態條件模型 39
2.4.3 系統任務調度 43
2.5 本章小結 43
第3章 程序特性分析方法及動態重定位緩存應用技術 44
3.1 引言 44
3.2 軟件行為特性模型的構建 46
3.2.1 基于指令的狀態機模型 46
3.2.2 馬爾可夫鏈進程代數模型 50
3.3 動態重定位緩存資源最優評估方法 52
3.3.1 動態重定位緩存模型原理 52
3.3.2 軟件行為特性特征提取方法 53
3.4 實驗結果與分析 56
3.5 本章小結 61
第4章 多核Cache一致性協議及系統可靠性分析 62
4.1 引言 62
4.2 多核Cache一致性原理 63
4.2.1 多核系統結構模型 63
4.2.2 Cache一致性協議瞬時狀態 65
4.3 HCS網絡結構下的系統可靠性 67
4.3.1 瞬時狀態故障分析 67
4.3.2 2-端可靠性函數 69
4.4 實驗結果與分析 72
4.4.1 Cache一致性協議可靠性結果分析 78
4.4.2 HCS網絡結構可靠性比較結果 80
4.5 本章小結 81
第5章 多核系統任務不確定性分析及其調度模型 82
5.1 引言 82
5.2 競態條件中的不確定性模型 84
5.2.1 事件序列的不確定性模型 84
5.2.2 競態條件的不確定性模型 87
5.3 基于最大熵的任務調度算法 89
5.3.1 最大熵優化模型 89
5.3.2 任務調度算法 92
5.4 實驗結果與分析 95
5.4.1 競態條件分析 95
5.4.2 任務調度性能比較 100
5.5 本章小結 106
第6章 片上多核系統軟件及硬件協同設計驗證平臺 107
6.1 引言 107
6.2 平臺設計方案 108
6.3 硬件架構驗證平臺 109
6.3.1 設計架構 109
6.3.2 結果驗證 110
6.4 系統軟件驗證平臺 113
6.4.1 設計架構 113
6.4.2 結果驗證 115
6.5 本章小結 118
第7章 總結與研究方向展望 119
7.1 總結 119
7.2 研究方向展望 120
參考文獻 122
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