Modèles de mémoire (Memory Models)

  • Mise à jour le 27 septembre 2024
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Un modèle de mémoire en programmation définit comment les différents composants d'un système informatique interagissent avec la mémoire. Il spécifie les règles et garanties concernant l'ordre des opérations de lecture et d'écriture en mémoire, particulièrement dans le contexte de la programmation concurrente et parallèle.

Ces modèles sont utilisés pour :

  • Assurer la cohérence des données entre différents threads ou processus
  • Définir les garanties d'atomicité pour les opérations en mémoire
  • Spécifier les règles d'ordonnancement des instructions par le processeur

Par exemple, le modèle de mémoire de Java garantit que les lectures et écritures des variables volatile sont toujours visibles dans l'ordre dans lequel elles ont été effectuées :

volatile int sharedCounter = 0;

// Thread 1
sharedCounter++;

// Thread 2
int localCopy = sharedCounter; // Toujours la dernière valeur

Les modèles de mémoire varient selon les langages et les architectures. Le modèle séquentiellement cohérent est le plus intuitif, où toutes les opérations semblent se produire dans un ordre global unique. D'autres modèles, comme le modèle relâché, offrent moins de garanties mais permettent plus d'optimisations.

La compréhension des modèles de mémoire est particulièrement importante pour le développement de systèmes multi-cœurs et d'applications haute performance, où la gestion précise de la mémoire peut avoir un impact significatif sur les performances et la correction du programme.

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