可重构处理器（CGRA）因兼具高能效性和高灵活性,是加速计算密集型应用的理想架构之一。循环作为计算密集型应用程序中的一部分,占据大部分执行时间,通常被映射到CGRA上加速。循环通常先转换成数据依赖图（DDG）,然后以软件流水的方式在CGRA上执行。DDG经过调度和预处理之后将产生大量延时大于1个周期的长依赖。在流水执行模式下,这些长依赖将消耗大量的路由资源。基于功耗考虑,CGRA中处理单元（PE）之间的互连是稀疏的,只有相邻或者近邻的PE之间存在互连通道。因此,稀疏互连约束下的数据路由是CGRA软件流水中的难点。为解决以上难点,现有架构要么采用集中式的局部寄存器堆（RF）在PE内进行数据路由,要么采用分布式的局部寄存器在PE间进行数据路由。基于局部RF的数据路由要求长依赖的父节点和子节点布局在同一个PE,而基于PE内分布式寄存器的数据路由将消耗大量的PE端口。因此,现有方法难以兼顾算子布局灵活性和互连端口消耗这两个问题。为解决以上问题,本论文将开展路由友好的数据路由架构及映射算法的研究,具体研究内容如下:（1）针对现有架构中的PE内数据路由灵活性差和PE间数据路由端口消耗多的问题,基于层次化寄存器链来设计路由友好的架构。通过将PE内的分布式寄存器构建成长度可配置的寄存器链,实现了PE间和PE内的层次化寄存器链,降低了数据路由的端口开销,可以在稀疏的PE互连约束下为长依赖的路由提供灵活的路由通道。（2）基于以上提出的路由架构,设计匹配的映射算法。通过构建时序和资源约束,设计路由代价函数,建立数据映射优化问题,实现快速、高效的映射编译算法。实验表明,本论文提出的路由架构在不显著增加能耗和面积的同时,与支持单周期多跳路由的CGRA（Hy CUBE）和传统CGRA相比,在性能上分别有1.19倍和2.69倍的提升,在能效上分别有1.14倍和3.28倍的提升,并在编译时间上分别为传统CGRA的1.86%和Hy CUBE的50.63%。本论文的研究成果将从片上数据管理的角度为计算密集型应用领域的定制架构发展打下坚实基础。