【摘 要】
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可重构计算融合了指令集结构处理器（Instruction Set Architecture Processor,ISAP）和专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit,ASIC）的优点,在能效比和灵活性之间做出了合理的折衷,非常适合处理密码计算这类应用。但为可重构处理器开发程序较为困难,编译器将高级语言描述的算法功能映射到可重构计算处理器之上,降低
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可重构计算融合了指令集结构处理器（Instruction Set Architecture Processor,ISAP）和专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit,ASIC）的优点,在能效比和灵活性之间做出了合理的折衷,非常适合处理密码计算这类应用。但为可重构处理器开发程序较为困难,编译器将高级语言描述的算法功能映射到可重构计算处理器之上,降低可重构处理器开发程序的难度,而仿真器的虚拟原型应用场景可以让软硬件同步开发。编译器方面,本文重点研究了循环代码映射优化方案,采用模调度算法实现软件流水方案。在可重构计算阵列的三维映射空间中,针对节点之间没有相互依赖关系却拥有相同后继节点的这种特殊关系,本文设计了基于节点关联性的模调度算法优化方法,它在数据流图（Data Flow Graph,DFG）节点的高度和活动性之上增加了节点关联度因子。基于这一优化后的算法,算子路由路径数减少了8.43%～20.41%,密码算法程序的启动间隔降低了20.0%～30.76%。仿真器方面,本文设计的可重构安全芯片仿真器,采用系统级仿真模型,使用System C仿真框架实现精度可配的仿真器,可以在功能精确和周期精确之间切换。本文设计的使用配置参数使仿真器结构动态可调整,通过把影响可重构计算阵列架构的因素提取出来,通过参数化可配置的方式来配置可重构计算阵列仿真器,通过精度可配和动态可配算子的仿真器,使得仿真器可以适配架构探索和分析、虚拟原型和联合的仿真和验证多种场景。本文设计的仿真器在功能仿真中比在寄存器传输级（Register Transfer Level,RTL）级仿真器VCS快了300倍以上。
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