R
ÉPUBLIQUE ALGÉRIENNE DÉMOCRATIQUE ET POPULAIRE
UNIVERSITÉ DE TIZI-OUZOU
DEPARTEMENT D’INFORMATIQUE
Thème :
Traitement parallèle sous environnement multicœur.
Projet mémoire de fin du cycle mastère.
Réalisé & soutenu publiquement par :
M
lle
CHEKROUN Djurdjura &
M
r
CHEMLOUL Nassim.
Le : ….. / ….. / …..…..
En vue de l’obtention du
« Grade de Master 2 en informatique, option ‘‘Systèmes Informatiques’’ ».
Sous la direction de :
M
r
L, DJEMA.
Devant le jury composé de :
- Président : ....................................................................................................
- Encadreur : ....................................................................................................
- Examinateur : ................................................................................................
- Examinateur : ................................................................................................
2016/2017
R
ÉPUBLIQUE ALGÉRIENNE DÉMOCRATIQUE ET POPULAIRE
UNIVERSITÉ DE TIZI-OUZOU
DEPARTEMENT D’INFORMATIQUE
Thème :
Traitement parallèle sous environnement multicœur.
Projet mémoire de fin du cycle mastère.
Réalisé & soutenu publiquement par :
M
lle
CHEKROUN Djurdjura &
M
r
CHEMLOUL Nassim.
Le : ….. / ….. / …..…..
En vue de l’obtention du
« Grade de Master 2 en informatique, option ‘‘Systèmes Informatiques’’ ».
Sous la direction de :
M
r
L, DJEMA.
Devant le jury composé de :
- Président : ....................................................................................................
- Encadreur : ....................................................................................................
- Examinateur : ................................................................................................
- Examinateur : ................................................................................................
2016/2017
À la mémoire de notre regretté
professeur DEMRI, paix à son âme.
Remerciements
De prime abord, nous tenons à remercier M
r
L.DJEMA, notre promoteur, de nous
avoir encadrés tout au long de ce projet.
Que les membres du jury trouvent ici nos remerciements les plus vifs pour avoir
accepté d’honorer par leurs jugements ce modeste travail.
À tous les enseignants qui ont assuré notre formation durant notre parcours
universitaire, pour l’ensemble des connaissances qu’ils nous ont transmis ; nous souhaitons
qu’en ces quelques mots ils trouvent l’expression de notre infinie reconnaissance.
Nous souhaitons également exprimer notre profonde gratitude à tous ceux et celles qui
de près ou de loin ont apporté leur précieuse aide dans la réalisation du présent travail.
TABLE DES MATIERES
i
Table des matières i
Liste des figures v
Liste des tableaux viii
Introduction générale 02
Première partie – Revue bibliographique 03
Chapitre I – Architecture multicoeurs & parallélisme 05
I.A) Architecture de base d’un ordinateur .................................................................... 05
I.A.1) Architecture de Von NEUMAN ............................................................ 05
I.A.1.a) L’unité centrale ........................................................................ 06
I.A.1.b) La mémoire principale ............................................................ 06
I.A.1.c) L’interface d’entrées/sorties .................................................... 06
I.B) Exécution du programme ...................................................................................... 07
I.C) Réduction du temps d’exécution d’une instruction ............................................... 08
I.C.1) Réduction du temps des accès mémoire ................................................. 08
I.C.2) Réduction du temps des traitements ....................................................... 09
I.C.2.a) Augmentation de la fréquence d’horloge ................................ 10
I.D) Architecture multicœurs ........................................................................................ 11
I.D.1) Les schémas d’interconnexions des cœurs du microprocesseur ........... 13
I.D.2) Les multicœurs homogènes/hétérogènes ............................................... 14
I.D.3) L’organisation des caches dans les multicœurs ..................................... 15
I.D.4) L’accès à la mémoire principale par les multicœurs .............................. 16
I.D.4.a) UMA ........................................................................................ 16
I.D.4.b) NUMA ..................................................................................... 16
I.D.5) Programmation pour les multicœurs ...................................................... 17
I.E) Parallélisme ........................................................................................................... 18
I.E.1) Le principe du parallélisme .................................................................... 18
I.E.2) Les types du parallélisme ....................................................................... 18
I.E.2.a) Parallélisme de contrôle ........................................................... 19
I.E.2.b) Parallélisme de données ........................................................... 19
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
1
/
98
100%
