ממן 01. מערכות הפעלה. 2026א.
שאלה 2
א.
נועד בשביל לעבור מ- user mode ל kernel mode. כדי שנוכל שהמ”ה תוכל לבצע פעולות כמו קריאה/כתיבה. מתבצע כאשר קוראים read, write, open וכו’.
ה CPU שומר את המצב הנוכחי, למשל את ה PC והאוגרים. עוברים מיוזר לקרנל מוד.
ב.
write(fd, buffer, nbytes);
הארגומנטים נשמרים לאוגרים. נצטט מהספר, 1.6 System Calls.
For instance, on x86-64 CPUs, Linux, FreeBSD, Solaris, and macOS use the System V AMD64 ABI calling convention, which means that the first six parameters are passed in registers RDI, RSI, RDX, RCX, R8, and R9.
לאוגר RAX נשמר ה system call number של write שהוא 1.
בעזרת syscall גורמים ל trap, נכנסים ל kernel mode. שומרים את ה state של ה CPU. עושים jump לכתובת מסוימת בקרנל. הקרנל קורא מ RAX את ה system call number. ואז בודק ב interrupt vector table את ה- handler המתאים. במקרה הזה RAX=1 אז נקבל sys_write שהקרנל יבצע. .
הקרנל מחזיר, נצטט מה- man pages:
On success, the number of bytes written is returned. On error, -1 is returned, and errno is set to indicate the errorr.
הערך יהיה ב RAX.
ואז נחזור ל user mode.
ג.
תשובה: write היא syscall. שנגשים אליה דרך libc של C. משמשת לכתוב לתוך fd.
אבל printf היא פונקציית ספרייה של libc שמדפיסה ל stdout, וגם עושה format למחרוזת. מאחורי הקלעים היא משתמשת ב write.
שאלה 3
שאלה 4
א. האם M:1 מאפשר לנצל מספר ליבות במעבד cores CPU ? נמקו.
לא. ה OS רואה ומתזמנת רק את ה kernel threads. והיא רואה רק thread אחד. לכן בכל פעם שהתהליך רץ, רק thread אחד רץ. ואז לא מנצלים יותר מליבה אחת.
מויקיפדיה:
One of the major drawbacks, however, is that it cannot benefit from the hardware acceleration on multithreaded processors or multi-processor computers: there is never more than one thread being scheduled at the same time
ב. האם ב M:1 חסימת אחד מ user threads תגרום לחסימת כל התהליך? נמקו.
בפשטות, כן. כמו שאמרנו, רק thread אחד רץ, וה OS לא יודעת לגבי threads אחרים, לכן היא לא תיתן להם לרוץ בגלל שאחד אחר חסום. (אבל אולי אפשר ליישם ברמת ה user משהו שימנע מצב כזה..)
If one of the threads needs to execute an I/O request, the whole process is blocked and the threading advantage cannot be used