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Processeurs superscalaires multi-pipelinesArticle de référence | Réf : H1011 v1
Auteur(s) : François ANCEAU, Daniel ETIEMBLE
Date de publication : 10 janv. 2018
Relu et validé le 03 août 2022
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3.1 Graphe de syntaxe abstraite
Toute expression logico-mathématique peut s'exprimer sous la forme d'un graphe appelé « graphe de syntaxe abstraite » dans lequel les nœuds représentent soit des valeurs d'entrée, soit des opérateurs, et les arcs représentent des valeurs transmises d'un nœud à l'autre.
Par exemple, l’expression Z = (A x B) + C peut être représentée par le graphe de syntaxe abstraite de la figure 4.
La technique d'exécution « dirigée par les données » correspond au fait que chaque opérateur du graphe fonctionne dès qu'il a reçu tous ses opérandes.
L’opérateur produit alors un résultat, qui peut être lui-même un opérande pour un opérateur suivant ou une sortie :
un tel mode de calcul n'est pas séquentiel. L'ordre d'exécution des instructions ne dépend que de la disponibilité de leurs opérandes ;
toutes les variables manipulées sont à « assignation unique », c’est-à-dire qu'elles ne peuvent recevoir qu'une seule valeur durant toute leur durée de vie ;
il n'y a pas de trace d'exécution séquentielle ;
cette représentation d'une expression arithmétique met en évidence le maximum de parallélisme présent dans son écriture. Son exécution dirigée par les données est donc la plus rapide qui soit (pour cette écriture de l’expression !). Pour des graphes plus complexes, il existe peut-être des écritures du graphe permettant une exécution plus rapide.
3.2 Exécution dirigée par les données d’un programme informatique
Un tel mode d'exécution n'est pas naturellement adapté à un programme informatique :
un programme est une suite séquentielle d'instructions ;
il contient des formes itératives (branchements,…) ;
ses variables (registres) sont en nombre restreint et donc fréquemment réécrites. Les efforts de parallélisation de son exécution...
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(1) - THORNTON (J.) - Design of a Computer. - The Control Data 6600.
(2) - TOMASULO (R.M.) - An efficient algorithm for exploiting multiple arithmetic unit. - IBM Journal Research and Development, pp. 25-33 (January 1967).
(3) - HENNESSY (J.L.), PATERSON (D.) - Architecture des ordinateurs, une approche quantitative (3ème édition). - Vuibert Informatique (2003).
(4) - DESPAIN (A.), PATT (Y.) - The Aquarius Project. - COMPCON84 (Feb. 1984).
(5) - PATT (Y.N.), HWU (W.), SHEBANOW (M.C.) - HPS, a New Microarchitecture : Rationale and Introduction. - The 18th International Microprogramming Workshop, pp. 103-108 (December 1985).
(6) - PATT (Y.N.), HWU (W.), SHEBANOW (M.C.), MELVIN (S.) - Critical Issues regarding...
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