תזכורת: המעבד נמצא במצב גרעין כאשר 0==CPL, ובמצב משתמש כאשר 3==CPL.
Full original question text (raw OCR)
שאלה 1 - קריאות מערכת ופסיקות (20 נק')
(5 נק') מהו סדר הפונקציות/רוטינות בביצוע קריאת המערכת open? a. sys_open → system_call → libc wrapper b. sys_open →libc wrapper → system_call c. system_call → sys_open → libc wrapper d. system_call → libc wrapper→ sys_open e. libc wrapper→ system_call → sys_open f. libc wrapper→ sys_open → system_call נמקו:
libc syscall wrapper caching pitfalls(5 נק') מהם ערכי CPL במהלך השלבים של קריאת המערכת open? sys_open system_call libc wrapper a. 3 3 0 b. 0 3 0 c. 3 0 0 d. 0 0 3 e. 3 3 3 f. 0 3 3 נמקו:
libc syscall wrapper caching pitfalls(5 נק') מה ההבדל בין קריאת מערכת (פסיקה מס' 0x80) לפסיקות חומרה בלינוקס? a. כתובת שגרת הטיפול בקריאת מערכת נשמרת בטבלת הפסיקות (IDT), בניגוד לכתובות של שגרות טיפול בפסיקות חומרה. b. קריאת מערכת יכולה לקטוע פקודת מכונה באמצע הביצוע, ואילו פסיקת חומרה לא. c. קריאת מערכת גוררת החלפת מחסניות, ואילו פסיקת חומרה לא. d. קריאות מערכת יכולות להיות מקוננות, ואילו פסיקות חומרה לא. e. קריאת מערכת מסתיימת בפקודת המכונה iret, ואילו פסיקת חומרה לא. f. קריאת מערכת יכולה להחזיר ערך למשתמש, ואילו פסיקת חומרה לא. נמקו:
libc syscall wrapper caching pitfallsLocal vs global interrupt disablePreemption trigger identification(5 נק') מה ההבדל בין קריאת מערכת (פסיקה מס' 0x80) לפסיקות תוכנה אחרות בלינוקס? a. כתובת שגרת הטיפול בקריאת מערכת נשמרת בטבלת הפסיקות (IDT), בניגוד לכתובות של שגרות טיפול בפסיקות תוכנה. b. קריאת מערכת יכולה לקטוע פקודת מכונה באמצע הביצוע, ואילו פסיקת תוכנה לא. c. קריאת מערכת גוררת החלפת מחסניות, ואילו פסיקת תוכנה לא. d. קריאות מערכת יכולות להיות מקוננות, ואילו פסיקות תוכנה לא. e. קריאת מערכת מסתיימת בפקודת המכונה iret, ואילו פסיקת תוכנה לא. f. קריאת מערכת יכולה להחזיר ערך למשתמש, ואילו פסיקת תוכנה לא. נמקו:
libc syscall wrapper caching pitfallsLocal vs global interrupt disable
The exam question — original PDF
pages 2, 3Exactly as it appears on the exam paper.
Built from these components
Ordered basic → advanced. Master the earlier ones first.
Review the material
Read these before you answer — each verified slide teaches a component this question tests, and nothing from an unrelated topic is included. Tutorial slides show the actual slide image.
קריאות מערכתלעבודה עם תהליכיםמערכות הפעלה - תרגול 23
אחרי fork()parentint main() { int x = 0; pid_t p = fork(); if (p == 0) { x = 1; } else { x = 2; }}sonint main() { int x = 0; pid_t p = fork(); if (p == 0) { x = 1; } else { x = 2; }}מערכות הפעלה - תרגול 210
הדפסה מתואמת למסךשימוש ב-wait() יכול לפתור את הבעיה שראינו קודם כאשר מדפיסים למסך במקביל משני תהליכים:int main() { pid_t p = fork(); if (p > 0) { // parent waits for child wait(NULL); } printf(“hello”); return 0;}מערכות הפעלה - תרגול 215
קריאת המערכת waitpid()pid_t waitpid(pid_t pid, int *wstatus, int options);פעולה: המתנה לסיום בן ספציפי שמספרו pid.wait(), waitpid() הן קריאות מערכת חוסמות.כלומר חוסמות את התקדמות התהליך עד להתרחשות תנאי מסוים.באנגלית: blocking system calls.הארגומנט options מאפשר לשנות את ההתנהגות של waitpid() לקריאת מערכת לא חוסמת.אם options==WNOHANG קריאת המערכת תחזור מיד, כאשר ערך חזרה 0 משמעותו שאף תהליך בן עוד לא סיים, ואילו ערך חזרה חיובי הוא ה-pid של תהליך בן שסיים ונמצא עדיין במצב zombie.מערכות הפעלה - תרגול 216
קריאת המערכת exit()שאלה: למה בכלל לקרוא ל-exit(status) , אם אפשר פשוט לרשום return status בסוף פונקציית ה-main?תשובה: main היא לא באמת הפונקציה הראשית של התכנית...main() נקראת ע"י __libc_start_main() שאוספת את ערך החזרה של main() וקוראת ל-exit().int __libc_start_main(…) { …… exit(main(…));}מסקנה: הפונקציה exit תמיד נקראת לסיום סטנדרטי של התוכנית.מערכות הפעלה - תרגול 218
קריאות המערכת getpid(), getppid()pid_t getpid();קריאת מערכת המחזירה לתהליך הקורא את ה-pid של עצמו.pid_t getppid();קריאת מערכת המחזירה את ה-PID של תהליך האב של התהליך הקורא.שאלה: מה המשמעות של getppid() == 1 עבור תהליך משתמש טיפוסי?תשובה: תהליך האב הוא init. קורה למשל אם תהליך הבן יתום.מערכות הפעלה - תרגול 222
דוגמת קודמסכמתprintf("pid = %d\n", getpid());pid_t pid = fork();if (pid == 0) { printf("child pid = %d\n", getpid()); char* args[] = {"/bin/date", NULL}; execv(args[0], args); printf("This should not be printed\n");} else { wait(NULL); printf("parent pid = %d\n", getpid());}פלט לדוגמה:pid = 8919child pid = 8920Sun Oct 29 00:31:32 IDT 2017parent pid = 8919מערכות הפעלה - תרגול 224
אתחול תהליכים בלינוקסמשתמשים מתחברים לעבודה בלינוקס דרך מסופים (terminal).מסוף = מסך + מקלדת (מקומי או מרוחק).התהליך init יוצר תהליך בן עבור כל מסוף, אשר טוען ומבצע את המשימות הבאות לפי הסדר:איתחול של המסוף.התחברות של המשתמש עם שם משתמש וסיסמא באמצעות תכנית login.אם אושרה כניסת המשתמש: קריאה לתוכנית shell(כמו tcsh או bash) המאפשרת למשתמש להעביר פקודות למערכת ההפעלה.מערכות הפעלה - תרגול 225
דוגמה לשימוש בתהליכים - shellממשק שורת פקודה (command line).ייעוד עיקרי: לקבל פקודות ולבצע אותן באופן סדרתי.ה-shell מייצר תהליך בן עבור כל פקודה על-מנת לבצע אותה.כל פקודה ניתן להריץ בחזית (foreground) או ברקע (background).הרצה בחזית: האב (shell) ממתין לסיום הבן לפני קריאת הפקודה הבאה.הרצה ברקע: האב (shell) עובר מיד לקריאת הפקודה הבאה.ייעוד נוסף: להציג קבצים ותיקיות על-מנת לסייר במערכת.דוגמה חיה:https://www.tutorialspoint.com/unix_terminal_online.phpמערכות הפעלה - תרגול 226
מערכות הפעלה - תרגול 2281שאלה ממבחן
שני סוגים של החלפת הקשרהחלפת הקשר כפויה(== הפקעה)הגרעין מפקיע (כלומר, לוקח בכוח) את המעבד מהתהליך, למשל בעקבות:פסיקת שעון (מטופלת בשגרה scheduler_tick) אשר מגלה כי הזמן שהוקצב לתהליך הנוכחי אזל.אירוע אסינכרוני אשר מעיר תהליך בעל עדיפות טובה יותר מהתהליך הרץ כרגע.לדוגמה: פסיקת דיסק או שחרור מנעול שתהליך המתין לו.החלפת הקשר יזומההתהליך מוותר מרצונו על המעבד, למשל באמצעות:קריאת מערכת חוסמת (כמו wait(), read(), …) אשר מוציאה את התהליך להמתנה.קריאת מערכת exit() אשר מסיימת את התהליך.קריאת מערכת sched_yield() – קריאת מערכת ייעודית לוויתור על המעבד.מערכות הפעלה - תרגול 613
הפקעה (preemption)בעיה: תהליך משתמש עלול לרוץ לנצח (למשל, לולאה אינסופית) ולמנוע את המעבד משאר התהליכים.פגיעה בהוגנות (fairness) ותגובתיות (rrsponsiveness).פתרון: לינוקס מפקיעה (preempt) את המעבד מתהליך אחד לטובת תהליך אחר, בעזרת התקן חומרה מיוחד – השעון.מערכת ההפעלה מבקשת מהשעון לשלוח פסיקה במרווחי זמן קבועים כדי להעביר את השליטה למערכת ההפעלה.כל הפסיקות, בפרט פסיקת שעון, מטופלות במצב גרעין, ואז הגרעין מחליף הקשר אם יש צורך.מערכות הפעלה - תרגול 614
תרגול 8מנגנוני סנכרון: משתני תנאימנגנוני סנכרון: סמפוריםדוגמה: מימוש מנעול קוראים-כותביםסינכרון בגרעין לינוקס1מערכות הפעלה - תרגול 8
שחרור חוטים ממתיניםint pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond); משחררת את אחד החוטים הממתינים (הגינות לא מובטחת).int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);משחררת את כל החוטים הממתינים.כל החוטים מפסיקים להמתין על משתנה התנאי ועוברים להמתין על המנעול. החוטים יחזרו לפעילות בזה אחר זה (בסדר כלשהו, לאו דווקא הוגן) לאחר שינעלו מחדש את ה-mutex.שימו לב: אם אין אף חוט שממתין באותו רגע על משתנה התנאי cond, הפעולות חסרות השפעה (הסיגנל הולך לאיבוד ואינו נזכר הלאה).ערך מוחזר: הפונקציות תמיד מצליחות ומחזירות 0.מערכות הפעלה - תרגול 812
The exam text, the skills it tests, and the exact slides are already in context.