מערכות הפעלה ( אביב 2009) חגית עטיה © 1 סיכום הקורס

מערכות הפעלה ( אביב 2009) חגית עטיה ©2 תפקידי מערכת הפעלה  מערכת ההפעלה מספקת אבסטרקציות הגדרת האבסטרקציה על - ידי ממשקים אחידים מימוש האבסטרקציה מעל חומרה והתקנים פיזיים שונים  מערכת ההפעלה מנהלת משאבים

מערכות הפעלה ( אביב 2009) חגית עטיה ©3 מה היה לנו ? תהליכים וחוטים  תהליך תכנית רצה וה -context שלה ( כולל זכרון, משתנים, קבצים פתוחים, רגיסטרים,...) יצירת תהליכים וניהולם במערכת ההפעלה. החלפת הקשר.  זימון תהליכים שיטות בסיסיות. שימוש בעדיפויות וריבוי תורים.  חוטים

מערכות הפעלה ( אביב 2009) חגית עטיה ©4 מה היה לנו ? תהליכים וחוטים  תיאום בין תהליכים וחוטים בעיית הקטע הקריטי. מנעולים ומימושם : אלגוריתם קופת חולים סמפורים ומשתני תנאי. בעיות סנכרון חשובות. טיפול בקיפאון.  תקשורת בין תהליכים Signals Pipes – כמו קבצים אבל גישה סדרתית בלבד ( לא random) Sockets – גם בין תהליכים במחשבים שונים תקשורת דרך זיכרון משותף – בעזרת כלי סנכרון ( סמפורים וכו ')

מערכות הפעלה ( אביב 2009) חגית עטיה ©5 מה היה לנו ? זיכרון  ניהול הזיכרון. swapping. זיכרון וירטואלי - לכל תהליך מרחב כתובות וירטואלי  כל תהליך מרגיש שהוא לבד בעולם והזכרון היחיד הקיים הוא מרחב הכתובות שלו  טבלת הדפים וה TLB. אלגוריתמים לדפדוף : חמדן, FIFO, LRU, קירובים...

מערכות הפעלה ( אביב 2009) חגית עטיה ©6 מה היה לנו ? קבצים, התקנים ונושאים נוספים  מערכת הקבצים : ממשק המשתמש, קבצים, מדריכים לניהול נתונים נוח יותר מימוש :  מיפוי קבצים לדיסק.  ניהול הבלוקים הפנויים.  אמינות והתאוששות. מערכות קבצים מבוזרות  תמיכה בארכיטקטורות שרת - לקוח  טיפול בפסיקות  וירטואליזציה

מערכות הפעלה ( אביב 2009) חגית עטיה ©7 מדדי הצלחה  הצלחת הפתרון תלויה במדד לו רוצים לבצע אופטימיזציה  tradeoff בין מדדים למשל ב -scheduling: זמן שהיה ממוצע (SJF,SRT) לעומת תקורה של החלפות הקשר והרעבה בלוקים / דפים גדולים גורמים לפרגמנטציה ( בזבוז משאבים ), בלוקים קטנים גורמים לטבלאות גדולות ומפחיתים יעילות I/O inode: גישה מהירה לקבצים קטנים דרך מצביעים ישירים

מערכות הפעלה ( אביב 2009) חגית עטיה ©8 תכנון תלוי Workload workload = אפיון המשימות שהמערכת צריכה לבצע  עקרון ה -locality – ניבוי העתיד בעזרת העבר ( מבוסס על ההנחה שהעתיד יהיה כמו העבר ) החלפת דפים, חישוב working set ניהול buffer cache, LRU קביעת עדיפויות לפי אורך CPU burst  קביעת גודל דף / בלוק לפי סטטיסטיקות גודל קבצים  הנחה ש -deadlock לא יקרה ( גילוי ולא מניעה )

מערכות הפעלה ( אביב 2009) חגית עטיה ©9 הקצאת משאבים ע " י חלוקה  הקצאה רציפה - גורמת לבעיות CPU – תהליך אחד לא נותן לאחרים לרוץ פרגמנטציה חוסר גמישות ( קשה לתת לתהליך / קובץ לגדול )  הקצאה ע " י חלוקה ל " חתיכות " קטנות קוונטים של זמן לתזמון ב -CPU דפים ומסגרות בניהול זיכרון בלוקים בניהול קבצים ודיסקים packets בתקשורת  ניתן לתקן הקצאת משאבים עם הזמן למשל להוריד עדיפות

מערכות הפעלה ( אביב 2009) חגית עטיה ©10 כללי אצבע לשיפור ביצועים  שימוש במטמון HW cache, TLB, Buffer cache, dentry cache … קבצים פתוחים  עבודה עם חוצצים ( והעברת בלוקים של מידע )  מאגר של חוטים (thread pool)  הימנעות מקריאות מערכת הפעלה  תוכניות עם מקומיות גבוהה

מערכות הפעלה ( אביב 2009) חגית עטיה ©11 על חשיבות המיקבול  חוק Moore הכפלת מספר הטרנזיזטורים ומהירות ה -CPU כל שנים חוק דומה קיים גם לגבי נפח דיסקים ורוחב פס של רשתות תקשורת  מסיבות פיסיקליות, לאחרונה חלה האטה בקצב השיפור בתדר השעון לכן, הדרך היחידה להגדיל את המהירות ( התיאורטית ) היא ע " י מקבול ריבוי יחידות חישוב (multi-core) בתוך ה -CPU  מצד שני, ללא ריבוי חוטים, ה -cores הללו לא יעשו כלום  העתיד טמון בתוכניות מרובות חוטים אבל צריך להשתמש במנגנוני סנכרון ומודלי תכנות נכונים מעט מידי סינכרון => קוד שגוי ובאגים שקשה מאוד לגלות עודף סינכרון => חוסר מקביליות מודל Transactional Memory

מערכות הפעלה ( אביב 2009) חגית עטיה ©12 קורסי המשך בפקולטה  מערכות קבצים  מסדי נתונים  מקבילי ומבוזר תכנות מקבילי ומבוזר מערכות מבוזרות אלגוריתמים מבוזרים ב ' עקרונות של מערכות מבוזרות אמינות ( בהנדסת חשמל )  ארכיטקטורה מבנה מחשבים ספרתיים  תכנון וניתוח מערכות תוכנה מבוא להנדסת תוכנה תכנות מונחה עצמים (OOP)  תקשורת מבוא לרשתות מחשבים תקשורת באינטרנט

מערכות הפעלה ( אביב 2009) חגית עטיה ©13 הבחינה  חומר פתוח  שעתיים וחצי  מסתמכת על ידע שהועבר בהרצאות ובתרגולים, או שנלמד במסגרת תרגילי הבית.

מערכות הפעלה ( אביב 2009) חגית עטיה © 14 בהצלחה !