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La capacité d'une application à utiliser plusieurs processeurs (ou cœurs au sein d'un processeur) en cas de besoin repose sur plusieurs mécanismes clés fonctionnant ensemble :
1. Support du système d'exploitation : Le système d'exploitation (OS) joue un rôle crucial. Il fournit l'infrastructure nécessaire à la gestion de plusieurs processus et threads et à la planification de leur exécution sur les processeurs disponibles. Cela inclut des fonctionnalités telles que :
* Multitâche : La possibilité d'exécuter plusieurs programmes simultanément.
* Multithread : La possibilité de diviser un seul programme en plusieurs threads pouvant s’exécuter en parallèle.
* Planification des processus : Algorithmes qui décident quel processus ou thread doit s'exécuter sur quel processeur à un moment donné.
* Communication inter-processus (IPC) : Mécanismes qui permettent à différents processus ou threads d'échanger des données et de coordonner leurs activités.
2. Langage de programmation et bibliothèques : L'application elle-même doit être écrite de manière à lui permettre d'exploiter plusieurs processeurs. Cela implique généralement :
* Modèles de concurrence : Paradigmes de programmation (comme le multithreading ou le passage de messages) qui permettent une exécution parallèle.
* Bibliothèques de programmation parallèle : Bibliothèques (comme OpenMP, MPI ou CUDA) qui fournissent des outils et des abstractions pour écrire plus facilement du code parallèle. Ces bibliothèques gèrent souvent les complexités de la distribution du travail sur plusieurs processeurs.
3. Support matériel : Le matériel sous-jacent doit être capable d'effectuer un traitement parallèle. Cela signifie:
* Plusieurs processeurs/cœurs : Le système doit disposer de plusieurs unités de traitement.
* Mémoire partagée (pour certains modèles) : Pour les applications multithread, la mémoire partagée permet aux threads d'accéder et de modifier facilement les mêmes données. Cela nécessite une prise en charge matérielle pour un accès efficace à la mémoire à partir de plusieurs cœurs.
* Interconnexions : Les voies de communication à haut débit (comme le bus système) sont essentielles pour une communication efficace entre les processeurs.
Essentiellement, la capacité de l'application à utiliser plusieurs processeurs est un effort coordonné. Le système d'exploitation fournit l'environnement, le langage de programmation et les bibliothèques offrent des outils pour écrire du code parallèle, et le matériel fournit la puissance de traitement et l'infrastructure de communication. Si l’un de ces éléments est manquant ou insuffisant, l’application sera limitée dans sa capacité à exploiter le traitement parallèle.
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