可重构计算作为一种新型的时空域计算模式,它利用了可重构逻辑器件的可重构特性,同时具有通用微处理器的灵活性和ASIC专用集成电路的高性能,是当前高性能计算领域的研究热点之一。部分重构技术可以在不影响可重构逻辑器件上其余部分电路功能的基础上,完成对可重构逻辑器件上的部分逻辑资源进行重新配置,从而实现可重构逻辑资源的时分复用。部分重构技术具有更高的执行性能和资源利用率。对可重构计算技术方面的研究与应用,尤其是部分重构技术的研究与应用,在国际上已经获得了越来越多的关注,一些国外的大学如华盛顿大学、多伦多大学的在一些具体方面的研究工作已经比较深入。然而国内在此方面的研究起步较晚,因此还需要投入更多的人力物力来取得成效。本文结合国家863计划“高性能计算机及其核心软件”重大专项子课题“可重构新型高效能超级计算机系统”项目前期验证的研究工作,在分析部分重构技术相关的特征与优势的基础上,借鉴Xilinx模块化设计方法学,总结了一种基于模块的部分重构设计方法。并针对网络信息安全中最常用的MD5和SHA-1两种散列算法的预处理模块,进行部分重构设计方法的应用。通过实验验证了本文所提设计方法的有效性以及部分重构计算技术具有的低资源占用量、高重构性能等优势。除了满足项目需求外,本文的意义还在于为后续相关领域的工程实现提供参考和借鉴,也为下一步的研究和改进打下基础。本文主要完成了以下几方面工作:1、在Xilinx模块化设计方法学的基础上,总结了一种基于模块的部分重构设计方法。2、完成了对MD5和SHA-1两种散列算法的算法分析和硬件设计,在设计中采用并行化和局部流水技术对算法核心操作树进行优化。3、针对MD5和SHA-1算法预处理模块的相似性,进行了部分可重构设计方法的应用。