Les processeurs

Smail Niar
Jamel Tayeb
Les processeurs
Itanium
Programmation
et optimisation
Titre_Itanium_XP 29/12/04 11:14 Page 1
© Groupe Eyrolles, 2005,
ISBN : 2-212-11536-9

Avant-propos
Vous tenez entre vos mains un ouvrage que nous avons voulu innovant à plus d’un titre.
Nous sommes en effet heureux de vous présenter le premier livre en langue française
entièrement consacré à l’optimisation des logiciels pour l’architecture EPIC (Explicit
Parallel Instruction Computer) des processeurs Itanium d’Intel Corporation. Cet ouvrage
présente également de façon claire et concise une méthodologie d’optimisation et des
techniques d’analyse de code ; il propose aussi une palette de mesures correctives pour
lever les goulets d’étranglement détectés et obtenir ainsi des programmes idéalement
optimisés pour les processeurs Itanium.
À qui s’adresse cet ouvrage ?
Nous avons souhaité écrire un livre éminemment pratique et accessible à tous les déve-
loppeurs d’applications qui ne sont pas forcément des spécialistes en micro-architecture
des processeurs. Il s’adresse donc en premier lieu aux programmeurs professionnels qui
doivent ou planifient de porter leurs applications sur une plate-forme équipée de proces-
seurs Itanium. Il s’adresse ensuite aux étudiants et élèves ingénieurs qui souhaitent
préparer leur carrière professionnelle en intégrant dès aujourd’hui des techniques d’opti-
misation spécifiques à une architecture novatrice et en cours d’adoption par l’industrie.
Enfin, ce livre concerne tous les amateurs de programmation et de technologies qui y
trouveront de nombreuses informations relatives à l’architecture EPIC que ses créateurs
– Hewlett-Packard et Intel – ont conçue pour les processeurs qui équiperont les serveurs
pendant la décennie à venir.
Objectif et plan du livre
Nous avons conçu ce livre en gardant toujours à l’esprit l’objectif principal que nous
nous étions fixé lors de la définition de ce projet : offrir aux programmeurs – au sens
large – un outil pratique pour les assister dans l’optimisation de leurs logiciels pour
l’architecture EPIC. Ce livre n’est donc pas une énième description par le détail de
l’architecture des processeurs – dont l’Itanium –, ni même un ressassé des manuels
d’utilisation des compilateurs. En revanche, lorsque cela s’avérera indispensable à la
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Les processeurs Itanium
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bonne compréhension de nos propos, nous vous présenterons, toujours sous un angle
pratique et didactique, les aspects architecturaux d’EPIC et les outils nécessaires à la
mise en œuvre des méthodologies et des techniques que nous vous recommanderons.
Notre ouvrage se compose de six chapitres :
•L’architecture de l’Itanium et son jeu d’instructions.
Le chapitre 1 présente les principes fondamentaux de l’architecture EPIC. Nous y
passerons en revue les éléments clés à connaître avant d’entamer toute optimisation du
code pour les processeurs Itanium. Nous y décrirons aussi les éléments du jeu
d’instructions que nous aurons à manipuler au cours de nos optimisations.
• Exploiter EPIC dans les applications.
Le chapitre 2 expose les options et outils offerts par les compilateurs. Puis nous exami-
nerons comment les employer pour exploiter de façon efficace les ressources de
l’architecture EPIC présentées au chapitre précédent.
• Lire l’assembleur EPIC et aider le compilateur.
Le chapitre 3 est consacré à l’analyse du code assembleur généré par un compilateur
pour l’architecture EPIC, ainsi qu’à la recherche des indices de problèmes de perfor-
mance. Nous proposerons alors les actions correctives via le compilateur. L’outil
d’analyse VTune d’Intel y sera également présenté afin de vous préparer au chapitre
suivant.
•L’analyse micro-architecturale.
Le chapitre 4 présente l’analyse micro-architecturale pour les processeurs Itanium et
propose une méthodologie quasi-systématique pour localiser précisément où se situent
les goulets d’étranglement dans un logiciel. Nous verrons également pour quelles
raisons le processeur n’effectue aucune tâche utile pour votre programme. Nous vous
proposerons, ici aussi, les actions correctives qui s’imposent.
• Le portage 64 bits.
Le chapitre 5 développe la problématique à la fois du portage et de l’exécution d’une
application 32 bits en mode 64 bits sur les plates-formes équipées de processeurs
Itanium. Nous étudierons ainsi les principales difficultés techniques et proposerons les
solutions de cet exercice.
• Les études de cas.
Enfin, le chapitre 6 regroupe des études de cas. Il s’agit d’une sélection d’applications
réelles que nous avons portées en 64 bits, analysées et optimisées pour l’architecture
EPIC.
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