תרגול 7 חוטים

Question 1

מה הscheduler
מזמן
תהליכים או חוטים

Answer 1

חוטים

Question 2

מה משותף בין חוטים
ומה לא

Answer 2

משותף מרחב זכרון
גישה לקבצים והתקני חומרה

לא משותף
רגיסטרים
ומחסנית

Question 3

למה יצירת חוט יותר זול מייצירת תהליך

Answer 3

כי לא דורש העתקה של משאבים מסוימים כמו
טבלת הדפים
וטבלת קבצים פתוחים

Question 4

מתי לא כדאי לעבוד עם חוטים

Answer 4

אם אנחנו במערכת עם מעבד יחיד ורוצים להריץ תהליך חישובי יכולים לסבול מתוקרה מיותרת להחלפת הקשר

תוכנית קטנה ופשוטה יכולה לסבול מתקורה מיותרת של יצירת חוט

Question 5

האם יותר חוטים לתהליך יתן לו יותר זמן מעבד

Answer 5

לא
החתיכה שלו תתחלק בין החוטים שלו

Question 6

מה צריך להגיד בקוד בשביל להשתמש בחוטים

Answer 6

לייבא את

<pthreads.h>

בתהליך הקימפול
Gcc ... -pthreads ....
שמוסיף את הmacros הנחוצים ומקשר עם הספריה שצריל
</pthreads.h>

Question 7

איך מייצרים קוד חדש

מה מקבל מה מחזיר

Answer 7

פונק
pthread_create

מקבל מצביע לשמירת מזהה החוט

Arrt - הגדרות של החוט כמו אם גרעין או לא
בדך כלל נשלח null
מצביע לפונק להרצה
פרמטר להעביר לפונק

מחזיר 0 בהצלחה אחרת קוד שגיאה

Question 8

עד מתי חוט ירוץ יעל מה ירוץ

Answer 8

ירוץ על פונק שניתן לו
יסיים כשייסים את ריצת הפונ

או עד שיריץ
Pthread_exit
עם ערך סיום

או עד שיקבל
Pthread_cancel

Question 9

Pthread_self()
מה זה

Answer 9

חוט מריץ את זה
ומקבל מזהה של עצמו
מזהה פנימי של pthreads זה לא מהזהה של החוט

Question 10

Pthread_cancel

מקבל?עושה?מחזיר?
מה יהיה ערך סיום של חוט שעשו עליו את זה

Answer 10

מקבל מזהה חוט מסוג pthread_t
שולח לחוט סיגנל ייחודי

Pthread_canceled ערך סיום

Question 11

Pthread_join()
מה מקבל
מי יכול להריץ

Answer 11

מקבל מזהה חוט לחכות לסיומו
ומצביע לשמירת ערך סיום שלו

כל חוט יכול להמתין לכל חוט

גורם לשחרור מידע הניהול ברמתpthread וגם ברמת הגרעין

Question 12

מתי תהליך עם חוטים מסיים את ריצתו

Answer 12

כשכל החוטים שלו סיימו

פעולה לא חוקית באחד החוטים

קריאה לexit מאחד החוטים

חזרה מmain בחוט הראשי

Question 13

מה יכול אם החוט הראשי רוצה לצאת אבל לא רוצה שכל התהליך יסתיים מה יעשה

Answer 13

Pthread_exit()

Question 14

לאיזה תהליכים יש חוט ראשי

Answer 14

לכל התהליכים אפילו אם לא יצרו חוט יהיה ראשי
נוצר בקריאה לFORK

Question 15

איזה קריאת מערכת מייצרת חוט חדש

Answer 15

clone()

Question 16

איזה חוט יכול להרוג חוט אחר

Answer 16

אין קשרי משפחה בחוטים כולם יכולים להרוג את כלום

Question 17

איך עובד
PID
בחוטים

Answer 17

לכל חוט יש
PID
שונה, אבל יש מזהה לכל החוטים תחת אותו תהליך וזה הPID של החוט הראשי שהוא בעצם המזהה של התהליך.
נקרא tpid
זה בעצם מה שקריאת המערכת getpid() מחזירה

Question 18

מה קורה אז כשעושים
kill(pid, signal)
על
PID
שהוא מזהה של החוט הראשי

Answer 18

זה מתורגם ברקע לפעולה על
PID
של כל אחד מהחוטים באותה קבוצה

Question 19

פקודת מערכת gettid()

Answer 19

מחזיר לנו בעצם את ה
PID
האמיתי של החוט
מבחינת המשתמש זה המזהה של התהליך

Question 20

במה שונה ההסתכלות של המשתמש על חוט ומערכת ההפעלה בהסתכלות על חוטים

Answer 20

מערכת ההפעלה מסתכלת על כל אחד מהם כתהליך נפרד

אבל זה אבסטרקטי למשתמש והוא חושב שכולם חלק מאותו תהליך ובעצם שהוא קורא ל
getpid לדוגמה
הוא מקבל את ה tpid
שברקע זה המזהה של החוט הראשי PID

Question 21

מה ההבדל בין
pthread_create()
clone()

Answer 21

pthread_create()
זוהי פונק משתמש שקוראת ברקע ל
clone
שהיא הממשק שמערכת ההפעלה מציעה ליצירת חוטים

Question 22

clone()
מה מקבלת

Answer 22

מצביע לפונקציה שצריכה להריץ

פרמטר להעביר לפונקציה

מצביע לראש המחסנית של התהליך החדש - כתובת במרחב המשתמש כי זו קריאת מערכת המשתמש לא מכיר מחסנית גרעין בכלל
- מחסנית גדלה מלמעלה למטה ולכן צריך להעביר את הכתובת האחרונה של המחסנית

דגלים - מוסברים בכרטיסיה נפרדת

Question 23

איזה דגלים clone מקבלת

Answer 23

CLONE_VM הרם לשתף את מרחב הזכרון
CLONE_FILE האם לשתף את טבלת הקבצים הפתוחים
CLONE_FS האם לשתף מידע על מיקום נוכחי במערכת קבצים ועוד..
CLONE_PARENT האם התהליך החדש יהיה אותו אב כמו לקורא או שהוא יהיה בן של הקורא
CLONE_THREAD האם התהליך החדש הוא חלק מקבוצת החוטים כלומר אותו tgid

Question 24

מה CLONE_THREAD גורר?
דגל ודגל

Answer 24

CLONE_PARENT
יהיה להם את אותו אב משותף

Question 25

בתוך הגרעין
באיזה פונקציה משתמשת
sys_clone

Answer 25

do_fork()

Question 26

האם כל החוטים באותה קבוצה רצים על אותו מעבד

Answer 26

לא בהכרח
יכולים להתפצל

Question 27

מה האנגלוגיה לשימוש במנעולים

Answer 27

חדר עם מפתח
בשביל להכנס לחדר צריך להכנס ולנעול את הדלת
שיוצאים משאירים את המפתח על הדלת

Question 28

מה זה mutex

Answer 28

מנעולים ב pthreads

Question 29

mutex ראשי תיבות

Answer 29

matual exlusion
מניעה הדדית

Question 30

איך נועלים מנעול בpthreads

ציין גם איך מאתחלים

Answer 30

pthread_mutex_t m;
pthread_mutex_init(m, mutex_type (typicly null))
pthread_mutex_lock(&m)
pthread_mutex_unlock(&m)

Question 31

מה קורה עם חוט מנסה לתפוס mutex נעול
ומה קורה שמנסה לתפוס spinlock

מה היתרון בכל אחד מהמקרים

Answer 31

הוא עובר להמתנה mutex
יתרון בזמני המתנה ארוכים

spinlock - busy waiting לא יוצא להמתנה
יתרון בזמני המתנה קצרים שלא נרצה לבזבז זמן על החלפת הקשר

Question 32

האם busy waiting
בspinlock
יגרור אי החלפת הקשר?

Answer 32

תהיה הפקעה לבסוף בסוף פיסת הזמן שהוקצתה להתליך

Question 33

איזה עוד פעולות אפשר לעשות על mutex חוץ מאתחול נעילה ושחרור?

Answer 33

pthread_mutex_trylock - מנסה לנעול את המנעול אם לא מצליח יחזיר שגיאה וכך לא נצא להמתנה

pthread_mutex_destory - פינוי בסוף השימוש
יכשל אם נעול

Question 34

איזה פעולות יצרו התנהגות לא מגודרת בmutexes

Answer 34

נעילה חוזרת של מנעול נעול
שחרור מנעול עי חוט שלא מחזיק בו
שחרור מנעול לא נעול

Question 35

מהי פקודת מכונה אטומית
בחד מעבדי
ומרובה מעבדי

איך אני יכול להפוך פקודת מכונה לאטומית

Answer 35

פקודה אשר מעדכנת את המעבד ואת הזכרון ללא עדכונים אחרים בזמן ריצתה

מעבד יחיד = כל פקודה היא אטומית

מרובת מעבדים - כל פקודה יכולה לכלול התערבות חיצונית של שאר המעבדים לכן נרצה להפוך אותה לאטומית

עי הוספת קידמת lock
לדוג
lock; inc x
(++ atomicly)

Question 36

איזה פונקציה אטומית מוצעת בקוד הגרעין לשינוי ובדיקת ערך אטומי לכתובת בזכרון או רגיסטר?

באיזה פקודת מכונה היא משתמשת

Answer 36

test_and_set_bit()

BTS
שהיא פקודה בx64