Phases de compilation et typologies d’utilisation
Compilateur

L’architecture des ordinateurs et les applications informatiques ont toujours été en grande évolution. La compilation étant à la frontière de ces deux mondes en pleine évolution, il est naturel qu’elle ait évolué de concert.

Schématiquement on pourrait découper l’histoire de la compilation en quatre grandes périodes :

1950-1970 : Durant cette période, les principales notions d’architecture matérielle étaient en place, mais il était difficile de programmer les ordinateurs qui étaient de volumineuses machines.

Les expressions rationnelles (1956) qui utilisent la théorie des automates finis et les analyseurs syntaxiques (1965) ont permis la création d’outils pour créer des langages de programmation et leur compilation. COBOL et FORTRAN (1957) ont été les premiers langages informatiques compilés.

On peut dire que cette période correspond à la création des fondements théoriques et pratique de la compilation

1970-1990 : C’est durant cette période que l’électronique grand public a été popularisée. Le processeur Intel 4004 (1971) est le premier processeur grand public, le processeur Intel 386 a été la base de la popularité des PC (Personnal Computer). Le processeur MIPS a été créé (1984), il a introduit la notion d’architecture RISC. C’est également durant cette période que Gordon Moore a réévalué sa célèbre loi indiquant « que le nombre de transistors des microprocesseurs sur une puce de silicium double tous les deux ans »

C’est pendant cette période qu’ont été créés les langages C (1972) et C++ (1983) et le premier compilateur open source GCC 1.0. Ce compilateur a eu un succès énorme et a reçu l’adhésion de beaucoup de constructeurs informatiques.

Les objectifs de la compilation d’un programme étaient alors : « de fournir un programme binaire sémantiquement équivalent au programme source ». Les optimisations étaient encore peu développées.

1990-2000 : Cette période fut très riche par la création de nouveaux concepts architecturaux : pipelines, processeurs superscalaires, mémoire caches, machine parallèles.

C’est durant cette période qu’a été créé le langage Java (1995) et qui a largement diffusé la compilation au vol (1999).

Les objectifs de la compilation d’un programme sont devenus : « de fournir un programme binaire sémantiquement équivalent qui utilise au mieux les concepts architecturaux ». Les phases d’optimisation sont devenues de plus en plus complexes. Les premiers outils pour la programmation parallèles comme MPI pour le passage de message entre processeurs (1991) ou OpenMP pour la parallélisation automatique (1997) ont été créés.

2000-2017 : Cette dernière période a vu exploser la complexité des architectures : processeurs multicœurs, co-processeurs graphiques (GPU). Les langages CUDA (2007) et OpenCL (2009) sont apparus à cette période.

Le compilateur open source LLVM est apparu en 2003. Créé comme un projet de recherche, il a ensuite reçu le support des entreprise Apple et Google qui l’ont aidé à évoluer.

Les objectifs de la compilation ont encore changé pour arriver : à fournir plusieurs programmes binaires optimisés pour exploiter les différents cœurs de l’ordinateur (hétérogènes ou non).