可重构计算作为一种新型的计算技术已成为国际上计算体系结构的热门研究方向之一。可重构计算利用可重构器件,将软件实现的算法映射到硬件电路上以提高计算性能。它兼有软件的灵活性和硬件的高性能。首先,本文研究了可重构计算系统应用的设计流程,从最初的应用描述到最后生成编程点之间的关键步骤。然后介绍了几种常见的可重构计算平台,以及可重构计算在信号处理、网络安全等领域的应用模型。第二,本文研究了可重构计算任务调度和放置问题。在此研究基础上,本文提出了在线任务预约重调度算法。仿真结果显示,在正常负载率区间下,新的调度策略有效的降低了任务拒绝率,而运行开销在可接受范围内。本文另一研究重点是系统级FPGA抗辐照设计。通过将任务的检错和重配置交给操作系统管理,可以利用统一任务接口并提高系统的灵活性。为此,本文利用ARM开发板和FDP3000K组成原型系统,并通过功能仿真。