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高性能嵌入式計算(簡體書)
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高性能嵌入式計算(簡體書)

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商品簡介
作者簡介
目次

商品簡介

本書從性能、功率、能耗等方面闡述了嵌入式系統與傳統通用計算機系統在設計上的區別。本書第1章是背景資料,第2章介紹嵌入式系統使用的各種處理器,第3章研究程序,第4章討論多處理器系統,第5章介紹多處理器體系結構,第6章介紹多處理器的軟件及其調度算法,第7章專注于硬件和軟件的協同設計。全書包含大量實例,涵蓋許多嵌入式計算領域的高級主題,適合已熟悉嵌入式軟硬件基礎知識的技術人員和學生閱讀。

作者簡介

Wayne Wolf 擁有斯坦福大學電子工程博士學位,現為普林斯頓大學電子工程教授。在1989年加入普林斯頓大學之前,他曾在AT&T貝爾實驗室工作。他是IEEE和ACM會員、IEEE計算機協會核心成員以及ASEE和SPIE成員。Wolf教授于2003年獲得了ASEE Frederick E.Terman獎,于2006年獲得了IEEE電路與系統教育獎。除本書外,他還著有《嵌入式計算系統設計原理》和《基於FPGA的系統設計》等書。

目次

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 無線電和網絡
1.2.2 多媒體
1.2.3 車輛控制和操作
1.2.4 傳感器網絡
1.3 設計目標
1.4 設計方法
1.4.1 基本設計方法
1.4.2 嵌入式系統設計流程
1.4.3 基於標準的設計方法
1.4.4 設計檢驗和確認
1.4.5 方法論
1.4.6 算法與體系結構聯合開發
1.5 計算模型
1.5.1 為什麼研究計算模型
1.5.2 有限與無限狀態
1.5.3 控制流和數據流模型
1.5.4 並行和通信
1.5.5 並行的來源和使用
1.6 可靠性、安全與防衛
1.6.1 為什麼需要可靠的嵌入式系統
1.6.2 可靠系統設計的基礎
1.6.3 新式攻擊和對策
1.7 電子消費品體系結構
1.7.1 藍牙
1.7.2 WiFi
1.7.3 聯網的電子消費品
1.7.4 高層次服務
1.8 小結
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處理器與數字信號處理器
2.3.1 RISC處理器
2.3.2 數字信號處理器
2.4 並行執行機制
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 線程級並行
2.4.5 處理器資源利用率
2.5 性能可變處理器體系結構
2.5.1 電壓和頻率的動態調整
2.5.2 “優于最壞情況”設計
2.6 處理器存儲層次結構
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
2.7.1 編碼壓縮
2.7.2 代碼和數據壓縮
2.7.3 低功耗總線編碼
2.7.4 安全性
2.8 CPU模擬
2.8.1 基於執行日志的分析
2.8.2 直接執行
2.8.3 微系統結構建模模擬器
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
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 指令選擇和調度
3.2.4 代碼放置
3.2.5 編程環境
3.3 面向內存的優化
3.3.1 循環變換
3.3.2 全局優化
3.3.3 緩沖區、數據傳輸和存儲管理
3.3.4 面向cache和片上SRAM的優化
3.3.5 面向主存的優化
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 數據流語言
3.5.3 面向控制的語言
3.5.4 Java
3.5.5 計算異構模型
3.6 小結
問題
實驗練習
第4章 進程和操作系統
4.1 介紹
4.2 實時進程調度
4.2.1 預備知識
4.2.2 實時調度算法
4.2.3 動態電壓調整的調度
4.2.4 性能估算
4.3 語言和調度
4.4 操作系統的設計
4.4.1 嵌入式操作系統中的內存管理
4.4.2 實時操作系統的結構
4.4.3 操作系統開銷
4.4.4 對調度的支持
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
4.5 驗證
4.6 小結
問題
實驗練習
第5章 多處理器體系結構
5.1 介紹
5.2 為什麼需要嵌入式多處理器
5.2.1 嵌入式系統的需求
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 多處理器的結構
5.5 處理單元
5.6 互連網絡
5.6.1 模型
5.6.2 網絡拓撲
5.6.3 路由和流控制
5.6.4 片上網絡
5.7 內存系統
5.7.1 傳統的並行內存系統
5.7.2 內存模型
5.7.3 異構內存系統
5.7.4 一致性並行內存系統
5.8 物理分布式系統和網絡
5.8.1 時間觸發的結構
5.8.2 FlexRay
5.8.3 飛機網絡
5.9 多處理器的設計方法和算法
5.10 小結
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
6.3.1 操作系統的角色
6.3.2 多處理器調度
6.3.3 動態任務的調度
6.4 嵌入式多處理器系統服務與中間件
6.4.1 基於標準的服務
6.4.2 片上系統服務
6.4.3 服務質量
6.5 設計驗證
6.6 小結
問題
實驗練習
第7章 硬件/軟件協同設計
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
7.4 硬件/軟件協同綜合算法
7.4.1 程序表示
7.4.2 平臺描述
7.4.3 模板驅動的綜合算法
7.4.4 通用多處理器的協同綜合
7.4.5 多對象優化
7.4.6 控制和I/O綜合
7.4.7 內存系統
7.4.8 可重構系統的協同綜合
7.5 硬件/軟件協同模擬
7.6 小結
問題
實驗練習
術語表
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