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| 內容簡介： |
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本书从性能、功率和能耗以及成本等方面讲述现代嵌入式计算系统的设计方法。第1章概述嵌入式计算，第2章介绍各种处理器，第3章讲述编程，第4章讨论进程、操作系统，第5章介绍多处理器体系结构，第6章讲述多处理器软件，第7章介绍系统级设计和软硬件协同设计，第8章讲述物理信息系统的设计。本书包含大量实例，涵盖嵌入式计算领域的高级主题，适合对嵌入式系统感兴趣的专业人员和师生阅读。
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| 目錄：
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目 录High-Performance Embedded Computing: Applications in Cyber-Physical Systems and Mobile Computing，Second Edition出版者的话译者序第2版前言第1版前言第1章 嵌入式计算1 1.1 高性能嵌入式计算的现状1 1.2 信息物理系统和嵌入式计算31.2.1 交通工具控制和操作31.2.2 医疗设备和系统51.2.3 电力61.2.4 无线电和网络71.2.5 多媒体10 1.3 设计方法121.3.1 为什么使用设计方法131.3.2 设计目标131.3.3 基本设计方法141.3.4 嵌入式设计流程151.3.5 基于标准的设计方法161.3.6 设计验证和确认181.3.7 方法学181.3.8 算法和体系结构联合开发19 1.4 计算模型191.4.1 为什么学习计算模型201.4.2 图灵机201.4.3 面向流模型211.4.4 状态和控制的表示231.4.5 并行性和通信241.4.6 并行的来源和使用26 1.5 可靠性、安全性和保密性271.5.1 为什么需要可靠的嵌入式系统271.5.2 可靠系统设计的基础281.5.3 新型攻击和对策30 1.6 消费类电子产品体系结构311.6.1 蓝牙311.6.2 WiFi321.6.3 网络化消费类电子设备331.6.4 高层次服务33 1.7 小结和展望35 本章所学内容35 进一步阅读35 习题35 实验练习36第2章 CPU37 2.1 引言37 2.2 处理器的比较372.2.1 评价处理器372.2.2 处理器的分类382.2.3 嵌入式处理器与通用处理器39 2.3 RISC处理器和数字信号处理器392.3.1 RISC处理器402.3.2 数字信号处理器40 2.4 并行执行机制442.4.1 超长指令字处理器442.4.2 超标量处理器452.4.3 SIMD和向量处理器452.4.4 线程级并行性462.4.5 GPU462.4.6 处理器资源的利用47 2.5 性能可变CPU体系结构482.5.1 动态电压和频率缩放492.5.2 可靠性和错误感知计算49 2.6 处理器存储层次结构502.6.1 存储器组件模型502.6.2 寄存器文件542.6.3 缓存542.6.4 暂存存储器56 2.7 编码和安全562.7.1 代码压缩562.7.2 代码和数据压缩652.7.3 低功率总线编码662.7.4 安全性69 2.8 CPU模拟712.8.1 基于跟踪文件的分析732.8.2 直接执行742.8.3 微体系结构建模模拟器742.8.4 功耗和热度的模拟与建模75 2.9 自动化CPU设计752.9.1 可配置处理器762.9.2 指令集综合82 2.10 小结86 本章所学内容86 进一步阅读86 习题86 实验练习87第3章 程序88 3.1 引言88 3.2 代码生成和后端编译883.2.1 指令模型893.2.2 寄存器分配903.2.3 指令选择和调度923.2.4 代码放置933.2.5 编程环境95 3.3 面向存储的优化963.3.1 循环变换963.3.2 全局优化993.3.3 缓冲区、数据传输和内存管理1003.3.4 面向缓存和暂存的优化1023.3.5 面向主存的优化104 3.4 程序性能分析1063.4.1 性能模型1073.4.2 路径分析1083.4.3 路径计时110 3.5 计算与编程模型1143.5.1 面向中断的语言1153.5.2 数据流语言1163.5.3 面向控制的语言1203.5.4 Java1233.5.5 计算异构模型124 3.6 小结126 本章所学内容126 进一步阅读126 习题127 实验练习128第4章 进程和操作系统129 4.1 引言129 4.2 实时进程调度1294.2.1 预备知识1294.2.2 实时调度算法1314.2.3 多关键级调度1364.2.4 动态电压和频率缩放调度1384.2.5 性能估计141 4.3 语言和调度142 4.4 操作系统设计1464.4.1 嵌入式操作系统的内存管理1464.4.2 实时操作系统结构1464.4.3 操作系统开销1474.4.4 对调度的支持1484.4.5 进程间通信机制1494.4.6 功耗管理1494.4.7 嵌入式设备中的文件系统150 4.5 验证153 4.6 小结155 本章所学内容156 进一步阅读156 习题156 实验练习157第5章 多处理器体系结构158 5.1 引言158 5.2 为什么需要嵌入式多处理器1595.2.1 嵌入式系统需求1595.2.2 性能和能量1605.2.3 专用性和多处理器1615.2.4 灵活性和效率162 5.3 多处理器设计技术1625.3.1 多处理器设计方法1625.3.2 多处理器的建模和模拟163 5.4 多处理器体系结构简介164 5.5 处理单元167 5.6 互连网络1675.6.1 模型1685.6.2 网络拓扑1695.6.3 路由和流控制1715.6.4 片上网络172 5.7 存储系统1775.7.1 传统并行存储系统1775.7.2 存储模型1785.7.3 异构存储系统1785.7.4 一致性并行存储系统180 5.8 物理分布式系统和网络1825.8.1 CAN总线1835.8.2 时间触发架构1835.8.3 FlexRay1845.8.4 航空网络189 5.9 多处理器设计方法和算法190 5.10 小结193 本章所学内容194 进一步阅读194 习题194 实验练习195第6章 多处理器软件196 6.1 引言196 6.2 嵌入式多处理器软件有何不同196 6.3 实时多处理器操作系统1976.3.1 操作系统的角色1976.3.2 多处理器调度1996.3.3 动态任务的调度209 6.4 嵌入式多处理器的服务和中间件2106.4.1 基于标准的服务2116.4.2 片上系统服务2136.4.3 服务质量216 6.5 设计验证219 6.6 小结220 本章所学内容220 进一步阅读220 习题220 实验练习222第7章 系统级设计和软硬件协同设计223 7.1 引言223 7.2 性能估计2237.2.1 高层综合2237.2.2 加速器估计226 7.3 软硬件协同综合算法2287.3.1 程序表达2297.3.2 平台表达2307.3.3 模板驱动的综合算法2307.3.4 通用多处理器的协同综合2357.3.5 多目标优化2397.3.6 控制和IO综合2427.3.7 存储系统2437.3.8 可重构系统的协同综合244 7.4 电子系统级设计245 7.5 热度感知设计247 7.6 可靠性249 7.7 系统级模拟250 7.8 小结252 本章所学内容252 进一步阅读252 习题252 实验练习253第8章 信息物理系统254 8.1 引言254 8.2 控制理论和系统254 8.3 控制计算协同设计255 8.4 网络化控制系统257 8.5 设计方法学2608.5.1 基于模型的设计2608.5.2 形式化方法261 8.6 安全性264 8.7 小结267 本章所学内容267 进一步阅读268 习题268 实验练习268术语表269参考文献287索引314
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