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高性能嵌入式计算（英文版·第2版）

作者: [美] 马里琳·沃尔夫（Marilyn Wolf）著

出版社: 机械工业出版社

出版时间: 2015-05

版次: 1

ISBN: 9787111499305

定价: 79.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 484页

丛书: 经典原版书库

分类: 计算机与互联网

6人买过

　　《高性能嵌入式计算（英文版·第2版）》第2版经过全面更新和扩展，涵盖了现代高性能嵌入式系统设计领域使用的广泛技术。现在智能手机、飞机、汽车、电力设备、医疗设备等许多应用都在使用嵌入式多处理器，所以让系统设计人员理解这些复杂技术必须依赖越来越复杂的硬件、软件和设计方法是非常重要的。
　　Wolf教授采用一种独特的量化方法来论述现代嵌入式计算系统的设计，解释如何定义和实现性能、功耗和成本的量化目标。贯穿全书的实际应用使得本书对专业人员、研究人员和学生来说都是及时且非常有价值的资源。
　　第2版主要特点：
　　包含全新的一章，讨论信息物理系统（CPS）——将控制理论和嵌入式计算相结合的新兴智能系统。
　　讨论嵌入式计算的高级主题，包括针对嵌入式系统的热感知设计、可配置处理器、实时约束和功耗的软件优化、异构多处理器和嵌入式中间件。
　　深入讨论网络、可重配置系统、软硬件协同设计、安全和程序分析。　　玛里琳·沃尔夫（Marilyn Wolf）佐治亚理工学院教授，佐治亚研究联合会优秀学者。她分别于1980年、1981年和1984年获得斯坦福大学电子工程学士学位、硕士学位和博士学位。1984年至1989年任职于贝尔实验室，1989年至2007年执教于普林斯顿大学。她是IEEE和ACM会士、IEEE计算机协会核心成员以及ASEE和SPIE成员。她于2003年获得ASEE Frederick E. Terman奖，于2006年获得IEEE电路与系统教育奖。她的研究兴趣主要包括嵌入式计算、嵌入式视频和计算机视觉、VLSI系统。 PrefacetotheSecondEdition
PrefacetotheFirstEdition
Acknowledgments
CHAPTERl
EmbeddedComputing
1.1.Thelandscapeofhigh-performanceembedded
computing.
1.2.Cyber-physicalsystemsandembeddedcomputing.
1.2.1.Vehiclecontrolandoperation
1.2.2.Medicaldevicesandsystems.
1.2.4.Radioandnetworking.
1.2.5.Multimedia.
1.3.Designmethodologies.
1.3.1.Whyusedesignmethodologies?
1.3.2.Designgoals.
1.3.3.Basicdesignmethodologies
1.3.4.Embeddedsystemdesignflows
1.3.5.Standards-baseddesignmethodologies
1.3.6.Designverificationandvalidation
1.3.7.Amethodologyofmethodologies
1.3.8.Jointalgorithmandarchitecturedevelopment
1.4.1.Whystudymodelsofcomputation?.
1.4.3.Stream-orientedmodels
1.4.4.Representationsofstateandcontrol.
1.4.5.Parallelismandcommunication
1.4.6.Sourcesandusesofparallelism
1.5.Reliability,safety,andsecurity...
1.5.1.Whyreliableembeddedsystems?.
1.5.2.Fundamentalsofreliablesystemdesign.
1.5.3.Novelattacksandcountermeasures
1.6.Consumerelectronicsarchitectures.
1.6.2．WiFi
?CHAPTER2
1.6.3.Networkedconsumerdevices
1.6.4.High-levelservices
1.7.Summaryandalookahead.
Whatwelearned
Furtherreading
Labexercises.
CPUS
2.2.Comparingprocessors.:::::::::::::I:i
2.2.3.Embeddedvs.general-purposeprocessors.
2.3.RISCprocessorsanddigitalsignalprocessors
2.3.1.RISCprocessors“{
2.3.2.Digitalsignalprocessorsi
2.4.Parallelexecutionmechanisms.
2.4.1.Verylonginstructionwordprocessors.:
2.4.2.Superscalarprocessors
2.4.3.SIMDandvectorprocessors.
2.4.4.Thread-levelparallelism
2.4.5.GPUs
2.4.6.Processorresourceutilization.
2.5.Variable-performanceCPUarchitectures,.
2.5.1.Dynamicvoltageandfrequencyscaling.
2.5.2.Reliabilityanderror-awarecomputing.
2.6.Ptocessormemoryhierarchy.
2.6.1.Memorycomponentmodels.
2.6.4.Scratchpadmemory
2.7.Encodingandsecurity
2.7.1.Codecompression
2.7.3.Low-powerbusencoding
2.8.2.Directexecution.
2.8.3.Microarchitecture-modelingsimulators
?CHAPTER3
2.8.4.Powerandthermalsimulationandmodeling
2.9.AutomatedCPUdesign.
2.9.1.Configurableprocessors
2.9.2.Instructionsetsynthesis
2.10.Summary.
Whatwelearned
Furtherreading:.
Labexercises.
ProgramS
3.1．Introduction
3.2.Codegenerationandback-endcompilation
3.2.1.Modelsforinstructions.
3.2.2.Registerallocation.
3.2.3.Instructionselectionandscheduling.
3.2.5.Programmingenvironments
3.3.Memory-orientedoptimizations
3.3.1.Looptransformations
3.3.2.Globaloptimizations.
3.3.3.Buffer,datatransfer,andstoragemanagement
3.3.4.Cache-andscratchpad-oriented
3.3.5.Mainmemory-orientedoptimizations
3.4.Programperformanceanalysis
3.5.Modelsofcomputationandprogramming
3.5.1.Interrupt-orientedlanguages.
3.5.2.Dataflowlanguages
3.5.3.Control-orientedlanguages
3.5.4.Java
3.5.5.Heterogeneousmodelsofcomputation.
Labexercises.
?CHAPTER4ProcessesandOperatingSystems.
4.1.Intrc)dLicti
4.2.Rcal-tiI11cpi‘‘)ce~Nschecluling
4.2.1.Prclinlinarie~
4.2.2.Rcal-ti111c、cllcLlulillgLllg()lillll11、
4.2.3.Multi-crilicalily~cllccluling..
4.2.4.Schedulingl'ordynamicx【)ltagcallLlrrequency
4.2.5.Pcilbrma]iccesliniati()11.
4.3.I.angumgcsandschcclulin.
4.4.Opcrating~ysfem【le~ign
4.4.1.Mcryl11anagcmcntincnlhcLl(lccloperating
4.4.2.Siructurc()I'arcal-ti
4.4.3.Opcratillgsystenvcrhcacl.
4.4.4.Supportforschcduling.
4.4.5.Intcrprc)ccssc:nuIlica“ionl11cchalli、ms.
4.4.6.Pc)we~
4.4.7.Filesystcmsincmheclclcddcviccs.
4.5.VcriIic:Itic,n
Furthcrreadillg
Queslion、
IJabexcrciiCHAPTER5
MultiprocessorArchitectures._-__.-.,
5.1.IntrodLicti【)【1.
5.2.Whyembccldcclmultiproccssors?.
5.2.1.Rcquircmenti,oncmhcctdcdsystcins.
5.2.2.PeI'1i)1·111:lIlceandcllcl1掣y
5.2.3.Spccializaiionancll¨ultiproccN~【)rs.
5.2.4.Flcxihiiilyandcllicicllcv
5.3.Multipn)cchsordcsignIcchiiiqLIe、...
5.3.1.Multiproccssordcsigniiicilic)dc)l‘)gics.
5.3.2.Mulciprocesm)rmoclclingzind,ilalion.
5.4.MultipI‘()ceswrarchitccturch
5.5.Prc,cessingclcincnts
5.6.Intercc)iincctionnetwork\
5.6.2.Nciwc)rktopo~gics.
5.6.3.I《)Ll[in!:lIl(1ll¨wcIrc)
5.6.4.Nctworkh-c)li-chil)、
?CHAPTER6
CHAPTER7
5.7.Memorysystems
5.8.Physicallydistributedsystemsandnetworks
5.8.2.Time-triggeredarchitecture.
5.9.Multiprocessordesignmethodologies
Whatwehavelearned.
Questions
MultiprocessorSoftware¨
6.2.Whatisdifferentaboutembeddedmultiprocessor
6.3.Real-timemultiprocessoroperatingsystems.
6.3.2.Multiprocessorscheduling
6.3.3.Schedulingwithdynamictasks,,.
6.4.Servicesandmiddlewareforembedded
multiprocessors
6.4.1.Standards-basedservices
6.4.2.System-on-chipservices
6.5.Designverification
Whatwehavelearned
System-LevelDesignandHardware/Software
7.2.Performanceestimation
7.2.1.High-levelsynthesis.
7.2.2.Acceleratorestimation
?CHAPTER8
(JlOi,sary.
Refercnccs
7.3.Hardware/softwarcc‘)一i,ynthcSiSalgoriiiil11s
7.3.2.Platformrcprchentati(1n~
7.3.3.Tcmplatc-clrivcnsyiithcsisalg()rithn".
7.3.4.Co-synthcsisorgcncralInultipr‘)cessors
7.3.5.Multi一()hjcctiveoptimization
7.3.7.Mcmorysystcms
7.3.8.Co-synthcsis11)riec()nfigurahichystems
7.4.Electronicsyi,tcm-lcvcldcsigI1
7.5.Thcrmal-awaredCsign.
7.6.Reliability.
7.7.Syi,tem-Icvclsimulation.
Whatwc.havclcarncd.
Furthcrrcacling.
Labexcrciscs
Cyber-PhysicalSystems.
8.1.IntrodLicti()11.
8.2.C【)nIrolthc()ryzmclhyStCnlS.
8.3.Conll’()l/cmnpulingco-clcsi:Jn
8.4.Netxvc)rke~
8.5.Dcsignmcihociologie~.
8.5.1.Moclcl-basccldesign
Whatwchavclearned.
Furthcrrcading
I_zihcxcrciscs.
内容简介:
　　《高性能嵌入式计算（英文版·第2版）》第2版经过全面更新和扩展，涵盖了现代高性能嵌入式系统设计领域使用的广泛技术。现在智能手机、飞机、汽车、电力设备、医疗设备等许多应用都在使用嵌入式多处理器，所以让系统设计人员理解这些复杂技术必须依赖越来越复杂的硬件、软件和设计方法是非常重要的。
　　Wolf教授采用一种独特的量化方法来论述现代嵌入式计算系统的设计，解释如何定义和实现性能、功耗和成本的量化目标。贯穿全书的实际应用使得本书对专业人员、研究人员和学生来说都是及时且非常有价值的资源。
　　第2版主要特点：
　　包含全新的一章，讨论信息物理系统（CPS）——将控制理论和嵌入式计算相结合的新兴智能系统。
　　讨论嵌入式计算的高级主题，包括针对嵌入式系统的热感知设计、可配置处理器、实时约束和功耗的软件优化、异构多处理器和嵌入式中间件。
　　深入讨论网络、可重配置系统、软硬件协同设计、安全和程序分析。
作者简介:
　　玛里琳·沃尔夫（Marilyn Wolf）佐治亚理工学院教授，佐治亚研究联合会优秀学者。她分别于1980年、1981年和1984年获得斯坦福大学电子工程学士学位、硕士学位和博士学位。1984年至1989年任职于贝尔实验室，1989年至2007年执教于普林斯顿大学。她是IEEE和ACM会士、IEEE计算机协会核心成员以及ASEE和SPIE成员。她于2003年获得ASEE Frederick E. Terman奖，于2006年获得IEEE电路与系统教育奖。她的研究兴趣主要包括嵌入式计算、嵌入式视频和计算机视觉、VLSI系统。
目录:
PrefacetotheSecondEdition
PrefacetotheFirstEdition
Acknowledgments
CHAPTERl
EmbeddedComputing
1.1.Thelandscapeofhigh-performanceembedded
computing.
1.2.Cyber-physicalsystemsandembeddedcomputing.
1.2.1.Vehiclecontrolandoperation
1.2.2.Medicaldevicesandsystems.
1.2.4.Radioandnetworking.
1.2.5.Multimedia.
1.3.Designmethodologies.
1.3.1.Whyusedesignmethodologies?
1.3.2.Designgoals.
1.3.3.Basicdesignmethodologies
1.3.4.Embeddedsystemdesignflows
1.3.5.Standards-baseddesignmethodologies
1.3.6.Designverificationandvalidation
1.3.7.Amethodologyofmethodologies
1.3.8.Jointalgorithmandarchitecturedevelopment
1.4.1.Whystudymodelsofcomputation?.
1.4.3.Stream-orientedmodels
1.4.4.Representationsofstateandcontrol.
1.4.5.Parallelismandcommunication
1.4.6.Sourcesandusesofparallelism
1.5.Reliability,safety,andsecurity...
1.5.1.Whyreliableembeddedsystems?.
1.5.2.Fundamentalsofreliablesystemdesign.
1.5.3.Novelattacksandcountermeasures
1.6.Consumerelectronicsarchitectures.
1.6.2．WiFi
?CHAPTER2
1.6.3.Networkedconsumerdevices
1.6.4.High-levelservices
1.7.Summaryandalookahead.
Whatwelearned
Furtherreading
Labexercises.
CPUS
2.2.Comparingprocessors.:::::::::::::I:i
2.2.3.Embeddedvs.general-purposeprocessors.
2.3.RISCprocessorsanddigitalsignalprocessors
2.3.1.RISCprocessors“{
2.3.2.Digitalsignalprocessorsi
2.4.Parallelexecutionmechanisms.
2.4.1.Verylonginstructionwordprocessors.:
2.4.2.Superscalarprocessors
2.4.3.SIMDandvectorprocessors.
2.4.4.Thread-levelparallelism
2.4.5.GPUs
2.4.6.Processorresourceutilization.
2.5.Variable-performanceCPUarchitectures,.
2.5.1.Dynamicvoltageandfrequencyscaling.
2.5.2.Reliabilityanderror-awarecomputing.
2.6.Ptocessormemoryhierarchy.
2.6.1.Memorycomponentmodels.
2.6.4.Scratchpadmemory
2.7.Encodingandsecurity
2.7.1.Codecompression
2.7.3.Low-powerbusencoding
2.8.2.Directexecution.
2.8.3.Microarchitecture-modelingsimulators
?CHAPTER3
2.8.4.Powerandthermalsimulationandmodeling
2.9.AutomatedCPUdesign.
2.9.1.Configurableprocessors
2.9.2.Instructionsetsynthesis
2.10.Summary.
Whatwelearned
Furtherreading:.
Labexercises.
ProgramS
3.1．Introduction
3.2.Codegenerationandback-endcompilation
3.2.1.Modelsforinstructions.
3.2.2.Registerallocation.
3.2.3.Instructionselectionandscheduling.
3.2.5.Programmingenvironments
3.3.Memory-orientedoptimizations
3.3.1.Looptransformations
3.3.2.Globaloptimizations.
3.3.3.Buffer,datatransfer,andstoragemanagement
3.3.4.Cache-andscratchpad-oriented
3.3.5.Mainmemory-orientedoptimizations
3.4.Programperformanceanalysis
3.5.Modelsofcomputationandprogramming
3.5.1.Interrupt-orientedlanguages.
3.5.2.Dataflowlanguages
3.5.3.Control-orientedlanguages
3.5.4.Java
3.5.5.Heterogeneousmodelsofcomputation.
Labexercises.
?CHAPTER4ProcessesandOperatingSystems.
4.1.Intrc)dLicti
4.2.Rcal-tiI11cpi‘‘)ce~Nschecluling
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4.2.3.Multi-crilicalily~cllccluling..
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4.4.Opcrating~ysfem【le~ign
4.4.1.Mcryl11anagcmcntincnlhcLl(lccloperating
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4.4.4.Supportforschcduling.
4.4.5.Intcrprc)ccssc:nuIlica“ionl11cchalli、ms.
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4.4.7.Filesystcmsincmheclclcddcviccs.
4.5.VcriIic:Itic,n
Furthcrreadillg
Queslion、
IJabexcrciiCHAPTER5
MultiprocessorArchitectures._-__.-.,
5.1.IntrodLicti【)【1.
5.2.Whyembccldcclmultiproccssors?.
5.2.1.Rcquircmenti,oncmhcctdcdsystcins.
5.2.2.PeI'1i)1·111:lIlceandcllcl1掣y
5.2.3.Spccializaiionancll¨ultiproccN~【)rs.
5.2.4.Flcxihiiilyandcllicicllcv
5.3.Multipn)cchsordcsignIcchiiiqLIe、...
5.3.1.Multiproccssordcsigniiicilic)dc)l‘)gics.
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5.4.MultipI‘()ceswrarchitccturch
5.5.Prc,cessingclcincnts
5.6.Intercc)iincctionnetwork\
5.6.2.Nciwc)rktopo~gics.
5.6.3.I《)Ll[in!:lIl(1ll¨wcIrc)
5.6.4.Nctworkh-c)li-chil)、
?CHAPTER6
CHAPTER7
5.7.Memorysystems
5.8.Physicallydistributedsystemsandnetworks
5.8.2.Time-triggeredarchitecture.
5.9.Multiprocessordesignmethodologies
Whatwehavelearned.
Questions
MultiprocessorSoftware¨
6.2.Whatisdifferentaboutembeddedmultiprocessor
6.3.Real-timemultiprocessoroperatingsystems.
6.3.2.Multiprocessorscheduling
6.3.3.Schedulingwithdynamictasks,,.
6.4.Servicesandmiddlewareforembedded
multiprocessors
6.4.1.Standards-basedservices
6.4.2.System-on-chipservices
6.5.Designverification
Whatwehavelearned
System-LevelDesignandHardware/Software
7.2.Performanceestimation
7.2.1.High-levelsynthesis.
7.2.2.Acceleratorestimation
?CHAPTER8
(JlOi,sary.
Refercnccs
7.3.Hardware/softwarcc‘)一i,ynthcSiSalgoriiiil11s
7.3.2.Platformrcprchentati(1n~
7.3.3.Tcmplatc-clrivcnsyiithcsisalg()rithn".
7.3.4.Co-synthcsisorgcncralInultipr‘)cessors
7.3.5.Multi一()hjcctiveoptimization
7.3.7.Mcmorysystcms
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7.4.Electronicsyi,tcm-lcvcldcsigI1
7.5.Thcrmal-awaredCsign.
7.6.Reliability.
7.7.Syi,tem-Icvclsimulation.
Whatwc.havclcarncd.
Furthcrrcacling.
Labexcrciscs
Cyber-PhysicalSystems.
8.1.IntrodLicti()11.
8.2.C【)nIrolthc()ryzmclhyStCnlS.
8.3.Conll’()l/cmnpulingco-clcsi:Jn
8.4.Netxvc)rke~
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8.5.1.Moclcl-basccldesign
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