從性能、功率和能耗以及成本等方面講述現代嵌入式計算系統的設計方法。第1章概述嵌入式計算，第2章介紹各種處理器，第3章講述編程，第4章討論進程、操作系統，第5章介紹多處理器體系結構，第6章講述多處理器軟件，第7章介紹系統級設計和軟硬件協同設計，第8章講述物理信息系統的設計。本書包含大量實例，涵蓋嵌入式計算領域的主題，適合對嵌入式系統感興趣的專業人員和師生閱讀。瑪里琳·沃爾夫(MarilynWolf)佐治亞理工學院教授，佐治亞研究聯合會學者。她分別於1980年、1981年和1984年獲得斯坦福大學電子工程學士學位、碩士學位和博士學位。1984年至1989年任職於貝爾實驗室。1989年至2007年執教於普林斯頓大學。她是IEEE和ACM會士、IEEE計算機協會核心成員以及ASEE和SPIE成員。她於2003年獲得ASEEFrederickE．Terman獎，於2006年獲得IEEE電路與系統教育獎。她的研究興趣主要包括嵌入式計算、嵌入式視頻和計算機視覺、VLSI系統。

出版者的話譯者序第2版前言第1版前言第1章 嵌入式計算 1.1 高性能嵌入式計算的現狀 1.2 信息物理系統和嵌入式計算 1.2.1 交通工具控制和操作 1.2.2 醫療設備和系統 1.2.3 電力 1.2.4 無線電和網絡 1.2.5 多媒體 1.3 設計方法 1.3.1 為什麼使用設計方法 1.3.2 設計目標 1.3.3 基本設計方法 1.3.4 嵌入式設計流程 1.3.5 基於標准的設計方法 1.3.6 設計驗證和確認 1.3.7 方法學 1.3.8 算法和體系結構聯合開發 1.4 計算模型 1.4.1 為什麼學習計算模型 1.4.2 圖靈機 1.4.3 面向流模型 1.4.4 狀態和控制的表示 1.4.5 並行性和通信 1.4.6 並行的來源和使用 1.5 可靠性、安全性和保密性 1.5.1 為什麼需要可靠的嵌入式系統 1.5.2 可靠系統設計的基礎 1.5.3 新型攻擊和對策 1.6 消費類電子產品體系結構 1.6.1 藍牙 1.6.2 WiFi 1.6.3 網絡化消費類電子設備 1.6.4 高層次服務 1.7 小結和展望 本章所學內容 進一步閱讀 習題 實驗練習第2章 CPU 2.1 引言 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處理器和數字信號處理器 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和向量處理器 2.4.4 線程級並行性 2.4.5 2.4.6 處理器資源的利用 2.5 性能可變CPU體系結構 2.5.1 動態電壓和頻率縮放 2.5.2 可靠性和錯誤感知計算 2.6 處理器存儲層次結構 2.6.1 存儲器組件模型 2.6.2 寄存器文件 2.6.3 緩存 2.6.4 暫存存儲器 2.7 編碼和安全 2.7.1 代碼壓縮 2.7.2 代碼和數據壓縮 2.7.3 低功率總線編碼 2.7.4 安全性 2.8 CPU模擬 2.8.1 基於跟蹤文件的分析 2.8.2 直接執行 2.8.3 微體系結構建模模擬器 2.8.4 功耗和熱度的模擬與建模 2.9 自動化CPU設計 2.9.1 可配置處理器 2.9.2 指令集綜合 2.10 小結 本章所學內容 進一步閱讀 習題 實驗練習第3章 程序 3.1 引言 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 面向存儲的優化 3.3.1 循環變換 3.3.2 全局優化 3.3.3 緩沖區、數據傳輸和內存管理 3.3.4 面向緩存和暫存的優化 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 本章所學內容 進一步閱讀 習題 實驗練習第4章 進程和操作系統 4.1 引言 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 多關鍵級調度 4.2.4 動態電壓和頻率縮放調度 4.2.5 性能估計 4.3 語言和調度 4.4 操作系統設計 4.4.1 嵌入式操作系統的內存管理 4.4.2 實時操作系統結構 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 功耗管理 4.4.7 嵌入式設備中的文件系統 4.5 驗證 4.6 小結 本章所學內容 進一步閱讀 習題 實驗練習第5章 多處理器體系結構 5.1 引言 5.2 為什麼需要嵌入式多處理器 5.2.1 嵌入式系統需求 5.2.2 性能和能量 5.2.3 專用性和多處理器 5.2.4 靈活性和效率 5.3 多處理器設計技術 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 多處理器體系結構簡介 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 存儲系統 5.7.1 傳統並行存儲系統 5.7.2 存儲模型 5.7.3 異構存儲系統 5.7.4 一致性並行存儲系統 5.8 物理分布式系統和網絡 5.8.1 CAN總線 5.8.2 時間觸發架構 5.8.3 F 5.8.4 航空網絡 5.9 多處理器設計方法和算法 5.10 小結 本章所學內容 進一步閱讀 習題 實驗練習第6章 多處理器軟件 6.1 引言 6.2 嵌入式多處理器軟件有何不同 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 嵌入式多處理器的服務和中間件 6.4.1 基於標准的服務 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 本章所學內容 進一步閱讀 習題 實驗練習第7章 系統級設計和軟硬件協同設計 7.1 引言 7.2 性能估計 7.2.1 高層綜合 7.2.2 加速器估計 7.3 軟硬件協同綜合算法 7.3.1 程序表達 7.3.2 平台表達 7.3.3 模板驅動的綜合算法 7.3.4 通用多處理器的協同綜合 7.3.5 多目標優化 7.3.6 控制和I/O綜合 7.3.7 存儲系統 7.3.8 可重構系統的協同綜合 7.4 電子系統級設計 7.5 熱度感知設計 7.6 可靠性 7.7 系統級模擬 7.8 小結 本章所學內容 進一步閱讀 習題 實驗練習第8章 信息物理系統 8.1 引言 8.2 控制理論和系統 8.3 控制/計算協同設計 8.4 網絡化控制系統 8.5 設計方法學 8.5.1 基於模型的設計 8.5.2 形式化方法 8.6 安全性 8.7 小結 本章所學內容 進一步閱讀 習題 實驗練習術語表參考文獻索引