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Séance de cours

Localité

Dans cours

CS-522: Principles of computer systems

This advanced graduate course teaches the key design principles underlying successful computer and communication systems, and shows how to solve real problems with ideas, techniques, and algorithms from operating systems, networks, databases, programming l ...

Description

Cette séance de cours explore le concept de localité, en se concentrant sur les aspects temporels, spatiaux et de réseau. Il explore l'importance de la localité dans la conception du système, en discutant de principes tels que la mise en cache, le pré-extraction et le partitionnement pour optimiser l'accès aux données. L'instructeur explique comment le placement des données affecte les performances, en soulignant l'importance de garder les données à proximité de l'unité de calcul. Diverses stratégies, telles que les verrous hiérarchiques et les modèles serveur-client, sont présentées pour minimiser le mouvement des données et améliorer l'efficacité du système. La discussion s'étend aux graphiques dynamiques, aux politiques d'allocation de mémoire et à l'analyse causale pour l'optimisation des performances dans les applications multithread.

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Enseignant·e

George Candea

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Concepts associés (32)

Optimisation de code

En programmation informatique, l'optimisation de code est la pratique consistant à améliorer l'efficacité du code informatique d'un programme ou d'une bibliothèque logicielle. Ces améliorations permettent généralement au programme résultant de s'exécuter plus rapidement, de prendre moins de place en mémoire, de limiter sa consommation de ressources (par exemple les fichiers), ou de consommer moins d'énergie électrique. La règle numéro un de l'optimisation est qu'elle ne doit intervenir qu'une fois que le programme fonctionne et répond aux spécifications fonctionnelles.

Principe de localité (informatique)

Le principe de localité est un terme générique en informatique, qui correspond à une observation des programmes actuels et regroupe différents types de localités. Les programmes possèdent deux caractéristiques intéressantes : ils tendent à utiliser les instructions et les données qui sont situées dans la zone mémoire proche des données et instructions accédées récemment: il s'agit du principe de localité spatiale. Alors que les programmes suivent fréquemment des boucles et des sauts pour les instructions, la localité spatiale est encore plus marquée pour les données.

Hiérarchie de mémoire

Dans un ordinateur, le processeur accède aux instructions du programme à exécuter ainsi qu'aux données nécessaires à son exécution depuis la mémoire. Il existe une hiérarchie des mémoires informatiques : les plus rapides sont les plus coûteuses, donc en nombre limité, et placées le plus près du processeur (les registres font partie intégrante du processeur). Les plus lentes sont les moins coûteuses et sont éloignées du processeur. Le matériel et le système d'exploitation sont responsables du déplacement des objets le long de cette hiérarchie.

Mémoire cache

Une mémoire cache ou antémémoire est, en informatique, une mémoire qui enregistre temporairement des copies de données provenant d'une source, afin de diminuer le temps d'un accès ultérieur (en lecture) d'un matériel informatique (en général, un processeur) à ces données. Le principe du cache est également utilisable en écriture, et existe alors en trois modes possibles : write-through, write-back et write-around.

Cache prefetching

Cache prefetching is a technique used by computer processors to boost execution performance by fetching instructions or data from their original storage in slower memory to a faster local memory before it is actually needed (hence the term 'prefetch'). Most modern computer processors have fast and local cache memory in which prefetched data is held until it is required. The source for the prefetch operation is usually main memory.

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Séances de cours associées (32)

Mémoire cache

Explore la conception de mémoire cache, les succès, les ratés et les politiques d'expulsion dans les systèmes informatiques, en mettant l'accent sur la localité spatiale et temporelle.

Caches - Performance

Explore l'évaluation des performances de la mémoire cache, couvrant les points de repère, la loi d'Amdahl, les performances du processeur, la hiérarchie de la mémoire, les optimisations de cache et les caches multiniveaux.

Principes de la cache mémoire

Explore les principes de cache mémoire, en mettant l'accent sur la localisation spatiale, l'impact de la latence et les stratégies d'efficacité du cache.

Algorithmes en ligne: ratio concurrentiel

Couvre les algorithmes en ligne et le ratio concurrentiel dans les stratégies de mise en cache pour optimiser l'utilisation de la mémoire.

Capture directe et caches de l'annexe

Couvre les caches en format direct et annexe dans l'architecture informatique, expliquant la structure du cache, les modèles d'accès, les taux de succès et les calculs de latence.

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Principe de localité (informatique)

Hiérarchie de mémoire

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