可重构计算是随着电子技术的进步而发展起来的一种新的计算技术。可重构计算是利用可重构器件无限次可以重复配置的特点，根据应用程序的特点来最优化的配置可重构器件，从而提高程序的运行速度，提高资源的利用效率。本文首先对于可重构系统体系结构进行了分析。其次，对于基于有限状态机的配置方式进行了初步研究。最后，对于可重构体系下的任务调度面临的问题进行了研究。可重构计算面临的最大问题在于，重构时间不为零，甚至有时候重构时间会超过重构后带来速度的提高。因此问题转换为何时进行重构对系统来说才是最优的决策。这个问题是一个优化组合的问题，已经证明为NP类问题。最后，本论文基于控制理论提出了解决方法。 本论文的创新性工作，总结如下：1.快速配置。可重构计算的应用瓶颈在于配置时间过大。本文从自重构的角度，提出了基于FPGA的二次模型，对于有限状态机的自重构进行了研究，并仿真实现了一些简单的自重构有限状态机，验证了该方法的有效性。 2.自重构状态机配置算法。在状态机自重构的基础上，提出了基于临时重构的重构路径搜索，虽然该算法比遗传算法获得的路径要长，但是由于配置周期固定，而且开销很小，是一种可行的配置算法。 3.指令级可重构计算模型。由于现有的可重构计算体系不支持现在的软件移植，为了解决这个问题，本文提出一个指令级可重构模型。该模型能够支持现在的通用处理器的指令集，只是处理单元实现的指令是可重构的，因此提高系统性能的同时，提高现有软件移植性的一种解决办法。 4.指令级可重构计算模型与传统计算模型的性能对比。为了从本质上解释可重构计算比传统计算的优势，本文从控制理论的角度，基于脉冲输入，在各种情况下对二者的性能进行了仿真分析，解释了可重构计算比传统计算的具有优势的本质特点。 5.基于指令级可重构计算模型的任务调度。虽然可重构计算比传统计算具有很大的潜力，但是由于影响计算性能的因素非常多，有效的调度才是实现潜力的有效方法，所以本文在参考传统调度模型的基础上，从控制理论的角度建立了可重构计算的任务调度模型，并通过反馈实现优化控制。然后分析了该系统的稳定性，说明基于反馈控制的任务调度对于指令级可重构计算模型来说是一种有效的调度模型。