Compilation. Plan. compilateur. Précompilation. Optimisation. Les familles de compilateurs. Compilation. LEM2I - Décembre 2011.

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Edith Bertrand
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2 Rappels sur le rôle du. Utilisation s directives compilation s réalisées et options du Les différentes familles (Libres GNU, Commerciaux Intel + Portland)

4 Compilateur : programme chargé la traduction du texte du programme (co source, Fortran, C, C++) en co binaire exécutable par la machine. Pour ce faire, le : Analyse les sources du programme Écrit le co objet correspondant Peut être chargé d assembler différents morceaux cos objets en un exécutable (édition liens).

5 Analyse s sources Analyse les sources du programme Remplace les constantes par leurs valeurs Recopie le texte s fichiers dont les nom est indiqué par les directives #inclu Active/Désactive certaines zones texte en fonctions s directives Étape traduction source à source : précompilation

7 Un exemple traduction #inclu "toto.h" #fine MIN(x,y) (x < y? x : y) #fine NBMAX 1000 a = MIN(NBMAX,2*NBMAX) vient # 1 "tryme.c" # 1 "<built-in>" # 1 "<command line>" # 1 "tryme.c" # 1 "toto.h" 1 void totofunc(float a); # 2 "tryme.c" 2 a = (1000 < 2*1000? 1000 : 2*1000)

8 Pré-compilation conditionnelle Certaines directives pré-compilation peuvent être conditionnelles #iff HAS_TAN mm=tan(0.4); #else mm=sin(0.4)/cos(0.4); #endif Pour rentrer dans le 1er cas, il suffit que la constante HAS TAN soit définie. Elle peut l être dans le co source ou à la volée à la compilation. Par exemple si l on tape cc -DHAS TAN mon prog.c on compilera le co suivant : mm=tan(0.4);

9 Quelques directives pré-compilation utiles #inclu (C) / INCLUDE (Fortran) : recopie définitions externes (ex : MPI) #fine (C) : définition constantes ou raccourcis syntaxiques (macros)

10 Bonnes pratiques mise en forme du co Prototype s fonctions (arguments, valeurs retour) : dans un s fichiers d en-tête.h (C) ou.inc (Fortran) Co la fonction : dans un fichier.c /.F Multiples inclusions d un même fichier (voir TP) on utilise s directives #iff et #fine

11 Construction du co objet I Représentation du co source sous forme co intermédiaire (indépendant la plate-forme) Traduction vers le co objet correspondant, dépendant la plate forme Le co intermédiaire est une représentation très bas niveau (structures contrôle rudimentaires (goto), opérations la forme résultat = valeur 1 opéran valeur 2. La représentation binaire finalement obtenue dépend : Du processeur utilisé Des conventions codage utilisées par le système d exploitation correspondant optimisation nécessaire

13 co En optimisant le co, le commence par réaliser un travail sur le co intermédiaire en : diminuant la taille du co (travail sur les boucles : réduction du nombre variables et du nombres d opérations) Ordonnancement s instructions en fonction s dépendances Utilisant au mieux les registres du processeur Déroulant s boucles pour profiter s unités vectorielles s processeurs La quantité travail du dépend du jeu d instructions du processeur utilisé. Plus le jeu d instructions du processeur est réduit, plus gran doit être l intelligence du (Epic, Risc).

14 co - en pratique I Sur les, différents niveaux d optimisation sont mis en oeuvre (cela peut être gourmand en CPU / Mémoire) habituellement par une valeur associée à l option -O. En général et dans les grans lignes : -O0 : aucune optimisation. Utile dans le cas du débogage d applications -O1 : optimisations visant à accélérer le co, en particulier pour du co ne contenant pas beaucoup boucles -O2 : O1 + déroulage boucles -O3 : O2 + transformation s boucles, s accès mémoire

15 co - en pratique II Certaines optimisations, appelées agressives dans les documentations, peuvent modifier la correction s résultats.

16 Auto-parallélisation Certains peuvent paralléliser (threads) s portions co série. Pour cela : le analyse les dépendances dans les boucles il ajoute s instructions création threads. Un message ce type est généré : nops.c(7) : (col. 6) remark : LOOP WAS AUTO-PARALLELIZED. À l exécution du co, l utilisateur vra spécifier le nombre threads qu il souhaite utiliser ne contenant pas beaucoup boucles. Ces optimisations dépennt du. Exemple flags : -parallel pour le Intel -Mconcur pour le Portland.

17 Remarques générales Tester graduellement les niveaux d optimisation et la correction s résultats Mesurer les temps d exécution afin s assurer l efficacité s optimisations Utiliser les macro-optimisations du regroupant un ensemble flags (ex : -fast sur les Intel et Portland)

19 Familles Nom Payant Architecture Gcc non toutes Intel oui ia64/x86/x86 64 Portland oui x86/x86 64 Ibm Xlc/f oui PowerPC, Cell

20 Familles Voici quelques différences fonctionnalités : Nom OpenMP Auto-parallélisation Fortran 95 gnu oui (>= 4.2) non oui (gfortran) intel oui oui oui portland oui oui oui Ibm Xlc/F oui oui oui La meilleure mesure la qualité d un Comp est le temps d exécution du programme que vous utilisez, compilé avec Comp.

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