Comment la réorganisation de la mémoire optimise-t-elle les processeurs et les compilateurs ?

Comment la réorganisation de la mémoire profite aux processeurs et aux compilateurs

La réorganisation de la mémoire joue un rôle crucial dans l'optimisation des performances des processeurs et des compilateurs.

Avantages pour les processeurs

Réorganisation de StoreLoad (essentiel pour une exécution dans le désordre) :
La réorganisation de la mémoire permet aux processeurs d'exécuter certains magasins avant les chargements, rendant possible une exécution dans le désordre. Cela permet au processeur d'exploiter le parallélisme au niveau des instructions et de réduire le temps d'exécution global.

Réorganisation StoreStore (pas essentielle, mais bénéfique) :
La réorganisation StoreStore permet d'exécuter les magasins hors de ordre, même s’ils impliquent des emplacements mémoire différents. Cela offre plus d'opportunités d'optimisation en fusionnant les magasins consécutifs en moins d'opérations.

Avantages pour les compilateurs

Opportunités d'optimisation pour les variables partagées :
La réorganisation de la mémoire permet aux compilateurs d'effectuer des optimisations agressives sur le code qui accède à la mémoire partagée. Étant donné que les autres threads ne peuvent pas observer les états intermédiaires des magasins, les compilateurs peuvent combiner plusieurs opérations de magasin en une seule opération.

Réduction de la taille du code et amélioration des performances :
Les compilateurs exploitent la réorganisation de la mémoire pour réduire le code. taille et améliorer les performances. Par exemple, une séquence d'incrémentation d'une variable peut être simplifiée en une seule opération de stockage, réduisant ainsi à la fois la taille du code et le temps d'exécution.

Règle As-If

Réorganisation de la mémoire est basé sur la règle du "comme si", qui stipule que les effets observables d'un programme doivent être les mêmes que si les instructions étaient exécutées dans l'ordre. Cette règle donne au compilateur et au matériel plus de flexibilité dans l'optimisation du code, sans violer les exigences d'exactitude du code source.

Conclusion

La réorganisation de la mémoire est une technique cruciale qui améliore le processeur et les performances du compilateur. En permettant de réorganiser les magasins par rapport aux charges et aux autres magasins, les compilateurs peuvent optimiser les opérations de mémoire partagée et les processeurs peuvent exploiter le parallélisme au niveau des instructions, ce qui entraîne des temps d'exécution plus rapides et des performances améliorées.

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