forked from monnerat/BUT2FI_2026_R3.05
Compare commits
9 Commits
| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
| 2a483e0f4b | |||
| c0ba99e291 | |||
| d95de5f45e | |||
| 30398d72c9 | |||
| 35bdc4fcd4 | |||
| 3cce780526 | |||
| de9994fe3a | |||
| 93ef7aa105 | |||
| 60816fac42 |
@@ -18,7 +18,18 @@ R3.05 (Programmation système).
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Merci de lire les [quelques recommandations](./misc/CODE.md) sur les bonnes pratiques d'écriture de code.
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#### Semaine 1 (01/09 - 05/09)
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#### Semaine 1 (31/08 - 04/09)
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Rappels sur la gestion de la [mémoire](cours/memoire.pdf), [td1](td/td1/td1.pdf), [tp1](tp/tp1/).
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#### Semaine 2 (07/09 - 11/09)
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[Système de fichiers et api E/S](cours/fichier.pdf), [td2](td/td2/td2.pdf), [tp2](tp/tp2).
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#### Semaine 3 (14/09 - 18/09)
|
||||
[Processus](cours/processus.pdf), [interruption/ordonnancement](cours/interruption_ordoanncement.pdf), [td3](td/td3/td3.pdf), [tp3](tp/tp3).
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||||
#### Semaine 4 (21/09 - 25/09)
|
||||
[interruption/ordonnancement](cours/interruption_ordoanncement.pdf), [td4](td/td4/td4.pdf), [tp4](tp/tp4).
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||||
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||||
|
||||
|
||||
|
||||
Binary file not shown.
Binary file not shown.
Binary file not shown.
Binary file not shown.
Executable
BIN
Binary file not shown.
Binary file not shown.
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,117 @@
|
||||
# Processus
|
||||
|
||||
#### Ex1
|
||||
Compilez et exécutez [ex1-stdio.c](src/ex1-stdio.c) et [ex1-syscall.c](src/ex1-syscall.c).
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Expliquez.
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#### Ex2
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||||
Compilez et exécutez [fork_and_fd1.c](src/fork_and_fd1.c) et [fork_and_fd2.c](src/fork_and_fd2.c).
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||||
Expliquez.
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||||
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||||
#### Ex3
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||||
Que fait le programme [copy1byte.c](src/copy1byte.c) ?
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||||
Décommentez la ligne du `fork`. Expliquez ce qui se passe.
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#### Ex4
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||||
Compilez et exécutez [copy_on_write.c](src/copy_on_write.c). En utilisant l'interface `/proc/pid/smaps`, vérifiez
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la technique du copy on write utilisé par le système.
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#### Ex5
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Ecrire un programme qui crée un processus fils.
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Dans le fils :
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* imprimer le retour de `fork()`, `getpid()`, `getppid()`.
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* bloquer 4 secondes (`sleep`).
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* se terminer avec `exit(2)`.
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||||
Dans le père :
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||||
* imprimer le retour de `fork()`, `getpid()`, `getppid()`.
|
||||
* attendre la fin de son fils (`wait()`), et imprimer son code de retour.
|
||||
* afficher alors la liste de tous les processus actifs (`execl()` avec
|
||||
`ps -ef`).
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#### Ex6
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||||
Le but de l'exercice est de détecter la présence d'un zéro dans un
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tableau `unsigned char` de taille `SIZE` en découpant le travail entre
|
||||
plusieurs processus. On part du programme source suivant :
|
||||
|
||||
```c
|
||||
#define SIZE 1000
|
||||
int search(const unsigned char * t,int start,int end)
|
||||
{
|
||||
/* renvoie 1 s'il y a un 0 dans la tranche du tableau,
|
||||
* 0 sinon */
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
int main(int argc , char * argv[])
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
unsigned char arr[SIZE];
|
||||
|
||||
srandom(time(NULL));
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < SIZE; i++)
|
||||
arr[i] = (unsigned char) (random() % 255) + 1;
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||||
|
||||
printf("Enter a number between 0 and %d: ", SIZE);
|
||||
scanf(" %d", &i);
|
||||
if (i >= 0 && i < SIZE) arr[i] = 0;
|
||||
|
||||
if (search(arr,0,SIZE-1))
|
||||
printf("Found !\n");
|
||||
else
|
||||
printf("Not found !\n");
|
||||
return EXIT_SUCCES;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
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||||
Combien y-at-il de 0 au plus dans le tableau ? Complétez la fonction
|
||||
`search`, et testez.
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||||
1. Première version. Modifiez le programme pour que le processus crée
|
||||
un fils. Le fils et le père cherche chacun le zéro dans une moitié
|
||||
du tableau. Le fils communique le résultat à son père. Celui-ci, à
|
||||
l'aide de son propre travail, donnera la réponse.
|
||||
|
||||
2. Deuxième version. Votre programme accepte sur la ligne de commande
|
||||
un entier n entre 1 et 100. Le programme crée n fils
|
||||
qui cherche chacun dans une partie du tableau. Le père attend la fin
|
||||
de chacun de ses fils, récupère leur résultat et affiche la réponse.
|
||||
|
||||
3. Troisième version. On améliore la version précédente. Lorsque qu'un
|
||||
fils trouve le 0 dans le tableau, et que le père en est averti,
|
||||
faites en sorte que les autres fils vivants se terminent. On
|
||||
utilisera la primitive `kill()` qui perment d'envoyer le signal de
|
||||
terminaison (`SIGTERM`) à tout un groupe.
|
||||
|
||||
|
||||
#### Ex7
|
||||
Exécutez le programme [session.c](src/session.c) et interprétez avec `ps`
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||||
les informations `pid,ppid,pgid,sess,tpgid` des processus créés.
|
||||
|
||||
#### Ex8
|
||||
Écrire un programme qui pour `n>0` donné sur la ligne de commande, engendre l'arbre généalogique :
|
||||
```
|
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0|
|
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|\ 1
|
||||
| \
|
||||
| |\ 2
|
||||
| | \
|
||||
| | |\ ...
|
||||
| | | \
|
||||
| | | |\ n
|
||||
x x x x x
|
||||
```
|
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|
||||
Chaque processus choisit un nombre au hasard entre 0 et 127. Le processus 0 affichera la plus grande valeur choisie par tous
|
||||
les processus.
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||||
Remarque : on pourra modifier la séquence de nombres aléatoires en utilisant srand dans chaque processus créé. (pourquoi ?)
|
||||
|
||||
|
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@@ -0,0 +1,45 @@
|
||||
#include <sys/types.h>
|
||||
#include <unistd.h>
|
||||
#include<stdio.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include<assert.h>
|
||||
#include <sys/types.h>
|
||||
#include <sys/stat.h>
|
||||
#include <fcntl.h>
|
||||
#include <string.h>
|
||||
|
||||
#define msg1 "je suis le pere"
|
||||
#define msg2 "je suis le fils !!!"
|
||||
|
||||
int main(int argc,char * argv[]){
|
||||
|
||||
int infd,outfd;
|
||||
ssize_t nbread;
|
||||
char buf[1];
|
||||
pid_t p;
|
||||
|
||||
if (argc != 3){
|
||||
|
||||
printf("%s infile outfile\n",argv[0]);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
infd = open(argv[1],O_RDONLY);
|
||||
assert(infd >= 0);
|
||||
outfd = open(argv[2],O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0644);
|
||||
assert(outfd >= 0);
|
||||
|
||||
//p=fork(); // <- decommentez cette ligne
|
||||
|
||||
while(1){
|
||||
|
||||
nbread=read(infd,buf,sizeof(buf));
|
||||
if (nbread <=0 ) break;
|
||||
write(outfd,buf,sizeof(buf));
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
close(infd);
|
||||
close(outfd);
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,49 @@
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include <unistd.h>
|
||||
#include <sys/wait.h>
|
||||
|
||||
#define N 8*1024*1024
|
||||
|
||||
char tab[N];
|
||||
|
||||
int main(void)
|
||||
{
|
||||
for (int i = 0; i < N; i++)
|
||||
tab[i] = (char)i;
|
||||
|
||||
printf("Avant fork : tab = %p\n", (void *)tab);
|
||||
|
||||
pid_t pid = fork();
|
||||
|
||||
if (pid < 0) {
|
||||
perror("fork");
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (pid == 0) {
|
||||
printf("Fils : tab = %p, tab[5000] = %d\n",
|
||||
(void *)(tab+5000), tab[5000]);
|
||||
printf("FILS PID = %d\n", getpid());
|
||||
getchar();
|
||||
|
||||
tab[5000] = 42;
|
||||
printf("-> modification\n");
|
||||
getchar();
|
||||
|
||||
printf("Fils après modification : tab[5000] = %d\n",
|
||||
tab[5000]);
|
||||
|
||||
exit(EXIT_SUCCESS);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
sleep(1);
|
||||
|
||||
printf("Père : tab = %p, tab[5000] = %d\n",
|
||||
(void *)tab, tab[5000]);
|
||||
|
||||
wait(NULL);
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,12 @@
|
||||
#include <sys/types.h>
|
||||
#include <unistd.h>
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
|
||||
|
||||
int main(){
|
||||
|
||||
printf("NON");
|
||||
if (fork()) {
|
||||
printf("OUI\n");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,14 @@
|
||||
#include <sys/types.h>
|
||||
#include <unistd.h>
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
|
||||
|
||||
int main(){
|
||||
|
||||
//printf("NON");
|
||||
write(STDOUT_FILENO,"NON",3);
|
||||
if (fork()) {
|
||||
//printf("OUI\n");
|
||||
write(STDOUT_FILENO,"OUI\n",4);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,32 @@
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <unistd.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include <assert.h>
|
||||
#include <sys/wait.h>
|
||||
int main(int argc, char *argv[])
|
||||
{
|
||||
pid_t p;
|
||||
int status;
|
||||
p = fork();
|
||||
assert( p >= 0);
|
||||
|
||||
if ( p == 0){
|
||||
printf("@retour de fork = %d pid = %d ppid = %d\n",p,getpid(),getppid());
|
||||
sleep(4);
|
||||
exit(2);
|
||||
}
|
||||
|
||||
printf("@retour de fork = %d pid = %d ppid = %d\n",p,getpid(),getppid());
|
||||
|
||||
assert( wait(&status) >= 0);
|
||||
|
||||
if (WIFEXITED(status))
|
||||
printf("code retour fils = %d\n",WEXITSTATUS(status));
|
||||
|
||||
execlp("ls","totototo","-l","/",NULL);
|
||||
|
||||
/* code ici */
|
||||
assert(0);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,43 @@
|
||||
#include <sys/types.h>
|
||||
#include <unistd.h>
|
||||
#include<stdio.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include<assert.h>
|
||||
#include <sys/types.h>
|
||||
#include <sys/stat.h>
|
||||
#include <fcntl.h>
|
||||
#include <string.h>
|
||||
|
||||
#define msg1 "je suis le pere"
|
||||
#define msg2 "je suis le fils !!!"
|
||||
|
||||
int main(int argc,char * argv[]){
|
||||
|
||||
int outfd;
|
||||
pid_t p;
|
||||
|
||||
if (argc != 2){
|
||||
|
||||
printf("%s file\n",argv[0]);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
//p=fork();
|
||||
outfd = open(argv[1],O_WRONLY|O_CREAT,0644);
|
||||
assert(outfd >= 0);
|
||||
p=fork();
|
||||
switch(p){
|
||||
case (pid_t)-1 :
|
||||
perror(NULL);
|
||||
exit(2);
|
||||
|
||||
case (pid_t)0 :
|
||||
write(outfd,msg2,strlen(msg2));
|
||||
break;
|
||||
default :
|
||||
write (outfd,msg1,strlen(msg1));
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
getchar();
|
||||
close(outfd);
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,43 @@
|
||||
#include <sys/types.h>
|
||||
#include <unistd.h>
|
||||
#include<stdio.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include<assert.h>
|
||||
#include <sys/types.h>
|
||||
#include <sys/stat.h>
|
||||
#include <fcntl.h>
|
||||
#include <string.h>
|
||||
|
||||
#define msg1 "je suis le pere"
|
||||
#define msg2 "je suis le fils !!!"
|
||||
|
||||
int main(int argc,char * argv[]){
|
||||
|
||||
int outfd;
|
||||
pid_t p;
|
||||
|
||||
if (argc != 2){
|
||||
|
||||
printf("%s file\n",argv[0]);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
p=fork();
|
||||
outfd = open(argv[1],O_WRONLY|O_CREAT,0644);
|
||||
assert(outfd >= 0);
|
||||
//p=fork();
|
||||
switch(p){
|
||||
case (pid_t)-1 :
|
||||
perror(NULL);
|
||||
exit(2);
|
||||
|
||||
case (pid_t)0 :
|
||||
write(outfd,msg2,strlen(msg2));
|
||||
break;
|
||||
default :
|
||||
write (outfd,msg1,strlen(msg1));
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
getchar();
|
||||
close(outfd);
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,18 @@
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <unistd.h>
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
int main(int argc, char *argv[])
|
||||
{
|
||||
if (fork()){
|
||||
printf("session = %d\n",getsid(getpid()));
|
||||
while(1);
|
||||
} else {
|
||||
setsid();
|
||||
printf("session = %d\n",getsid(getpid()));
|
||||
while(1);
|
||||
}
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,6 @@
|
||||
# Interruptions - Ordonnancement
|
||||
|
||||
- partie 1 : [interruptions](interruptions.md)
|
||||
- partie 2 : [Ordonnamcement](ordonnancement.md)
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,13 @@
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
|
||||
|
||||
int main(int argc, char *argv[])
|
||||
{
|
||||
unsigned long long i = 0;
|
||||
|
||||
while (1)
|
||||
i++;
|
||||
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,16 @@
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
|
||||
void (fonction) (void)
|
||||
{
|
||||
asm volatile (".byte 255, 255, 255, 255");
|
||||
// asm volatile ("ud2");
|
||||
}
|
||||
|
||||
int main(int argc, char * argv[])
|
||||
{
|
||||
fprintf(stderr, "J'execute la fonction avec le code invalide...\n");
|
||||
fonction();
|
||||
fprintf(stderr, "Et me voici de retour\n");
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,206 @@
|
||||
# Interruptions - Ordonnancement
|
||||
|
||||
- partie 1 : [interruptions](interruptions.md)
|
||||
- partie 2 : [Ordonnamcement](ordonnancement.md)
|
||||
|
||||
#### Ex1 :
|
||||
Linux fournit les compteurs d'interruptions dans :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
cat /proc/interrupts
|
||||
```
|
||||
|
||||
Exécutez :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
cat /proc/interrupts
|
||||
```
|
||||
|
||||
Vous devriez obtenir un tableau comportant notamment une colonne par CPU.
|
||||
|
||||
Pour connaître le nombre de processeurs logiques :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
nproc
|
||||
```
|
||||
|
||||
Vous pouvez également utiliser :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
lscpu
|
||||
```
|
||||
|
||||
1. Combien de processeurs logiques possède votre machine ?
|
||||
2. Combien de colonnes correspondant aux CPU observez-vous dans `/proc/interrupts` ?
|
||||
3. À quoi correspond chaque ligne du tableau ?
|
||||
4. Pourquoi les compteurs sont-ils différents selon les CPU ?
|
||||
|
||||
#### Ex2
|
||||
Une interruption matérielle peut être générée lorsqu'un périphérique demande l'attention du processeur.
|
||||
Sur un PC traditionnel, le clavier est associé à l'IRQ 1.
|
||||
Recherchez les informations relatives au clavier :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
grep -i keyboard /proc/interrupts
|
||||
```
|
||||
|
||||
Vous pouvez également rechercher le contrôleur `i8042` :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
grep i8042 /proc/interrupts
|
||||
```
|
||||
|
||||
Sur de nombreuses machines, vous observerez une ligne semblable à :
|
||||
|
||||
```text
|
||||
1: ... IR-IO-APIC 1-edge i8042
|
||||
```
|
||||
|
||||
Le numéro `1` est le numéro d'IRQ.
|
||||
|
||||
Le suffixe :
|
||||
|
||||
```text
|
||||
1-edge
|
||||
```
|
||||
|
||||
indique que cette interruption est configurée en mode déclenché sur front (*edge-triggered*).
|
||||
|
||||
|
||||
Dans un terminal, lancez :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
watch -n 1 'grep "^ *1:" /proc/interrupts'
|
||||
```
|
||||
|
||||
Puis appuyez plusieurs fois sur des touches.
|
||||
|
||||
1. Le compteur de l'IRQ 1 augmente-t-il lorsque vous utilisez le clavier ?
|
||||
2. Sur quel CPU le compteur augmente-t-il ?
|
||||
3. Pourquoi le clavier n'a-t-il pas besoin d'être interrogé en permanence par le processeur ?
|
||||
4. Quelle différence faites-vous entre :
|
||||
- une interruption ;
|
||||
- une interrogation périodique (*polling*) ?
|
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#### Ex3
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Linux permet de contrôler les processeurs auxquels une IRQ peut être distribuée.
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Pour l'IRQ 1 :
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```bash
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cat /proc/irq/1/smp_affinity
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```
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Vous pouvez également utiliser :
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```bash
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cat /proc/irq/1/effective_affinity
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```
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et :
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```bash
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cat /proc/irq/1/effective_affinity_list
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```
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1. Quel est le masque d'affinité pour l'IRQ 1 sur votre machine ?
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2. Quel(s) CPU(s) est(sont) séléctionné(s) pour la gérer ?
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3. Y-a-t-il un interêt à la gérer toujours sur le même cpu ?
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#### Ex4
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Sur une machine multicœur, un processeur peut avoir besoin de demander une action à un autre processeur.
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Linux utilise alors des **IPI** (*Inter-Processor Interrupts*).
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Examinez :
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```bash
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cat /proc/interrupts
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```
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Recherchez notamment les lignes :
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```text
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LOC
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RES
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CAL
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TLB
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```
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Les significations importantes sont :
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- `LOC` : interruptions du timer local ;
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- `RES` : demandes de réordonnancement ;
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- `CAL` : appels de fonctions entre CPU ;
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- `TLB` : invalidations de TLB entre CPU.
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##### `LOC` : timer local
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`LOC` correspond aux interruptions du timer local de chaque CPU.
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Elles permettent notamment au noyau d'effectuer certaines opérations liées :
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- à la gestion du temps ;
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- à la comptabilisation du temps CPU ;
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- à l'ordonnancement.
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1. Pourquoi chaque CPU possède-t-il son propre compteur `LOC` ?
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##### `RES` : rescheduling
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Une ligne `RES` correspond à des demandes de réordonnancement transmises entre CPU.
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Par exemple, un CPU peut devoir signaler à un autre CPU qu'il doit réévaluer le processus actuellement exécuté.
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1. Pourquoi un CPU peut-il avoir besoin de demander à un autre CPU de réévaluer son ordonnancement ?
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##### `TLB` — TLB shootdown
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Le TLB (*Translation Lookaside Buffer*) contient des traductions récentes :
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```text
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||||
adresse virtuelle → adresse physique
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```
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Supposons qu'un CPU modifie les tables de pages d'un processus.
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Un autre CPU peut encore posséder dans son TLB une ancienne traduction.
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||||
Linux doit alors demander à ce CPU d'invalider l'entrée correspondante.
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Il peut utiliser une IPI.
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Le mécanisme est souvent appelé :
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> **TLB shootdown**
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1. Pourquoi une modification des tables de pages peut-elle nécessiter une action sur un autre CPU ?
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2. Pourquoi le TLB doit-il être invalidé ?
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3. Une IPI TLB provient-elle d'un périphérique matériel externe ?
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#### Ex4
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Pour déclencher l’exception `Illegal instruction` , il faut exécuter du code
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invalide pour le processeur employé. C’est difficile avec les architectures
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actuelles car les pages de code sont verrouillées en lecture seule (donc
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impossible de modifier des fonctions existantes) et les pages de données ne sont
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pas exécutables (donc impossible d’y dérouter l’exécution).
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||||
La solution consiste à générer un code assembleur invalide et à l’insérer
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||||
manuellement dans un programme C, comme c’est fait dans le fichier
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||||
illegal.c (les instructions sont invalides pour un processeur x86, il
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||||
faudra peut-être changer les valeurs si on le teste sur une autre architecture).
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1. Observez l'effet avec
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```bash
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||||
strace ./illegal
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```
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||||
Comment l'exception s'est traduite au niveau du processus fautif ?
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||||
@@ -0,0 +1,399 @@
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||||
# Interruptions - Ordonnancement
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||||
- partie 1 : [interruptions](interruptions.md)
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||||
- partie 2 : [Ordonnamcement](ordonnancement.md)
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#### Ex1 1
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||||
Ouvrez un terminal et exécutez :
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```bash
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ps
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||||
```
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Puis :
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```bash
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ps -f
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||||
```
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||||
et :
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```bash
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||||
ps -eo pid,ppid,stat,ni,pri,psr,comm
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```
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Cette dernière commande affiche notamment :
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- `PID` : identifiant du processus ;
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- `PPID` : identifiant du processus père ;
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- `STAT` : état du processus ;
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- `NI` : valeur de nice ;
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||||
- `PRI` : priorité affichée par Linux ;
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||||
- `PSR` : numéro du processeur sur lequel le processus s'est exécuté ;
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||||
- `COMMAND` : nom du programme.
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||||
### Questions
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1. Quelle est la valeur de `nice` d'un processus nouvellement créé ?
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2. Quelles valeurs peut prendre `nice` ?
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||||
3. Que signifie une valeur de `nice` élevée ?
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||||
4. Que signifie l'état `R` ?
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||||
5. Que signifie l'état `S` ?
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||||
6. Pourquoi le champ `PSR` peut-il changer au cours du temps ?
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#### Ex2.
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||||
Nous allons créer un programme très simple qui consomme du temps processeur.
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Créez le fichier `cpu.c` :
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```c
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||||
#include <stdio.h>
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||||
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||||
int main(void)
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||||
{
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||||
unsigned long long i = 0;
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||||
|
||||
while (1)
|
||||
i++;
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
```
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||||
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||||
Compilez-le :
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||||
```bash
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||||
gcc -O2 -o cpu cpu.c
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||||
```
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||||
Lancez-le :
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||||
```bash
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||||
./cpu
|
||||
```
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||||
Dans un autre terminal :
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||||
```bash
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||||
top
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||||
```
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||||
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||||
### Questions
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||||
7. Quel pourcentage de CPU utilise le processus `cpu` ?
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||||
8. Observez le champ `NI`.
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||||
9. Observez le champ `PR`.
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||||
10. Sur quel processeur le processus s'exécute-t-il ?
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||||
Utilisez :
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||||
```bash
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||||
watch -n 0.1 ps -C cpu -o pid,ni,pri,psr,comm
|
||||
```
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||||
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||||
11. Appuyez sur `1` dans `top`. Que constatez-vous concernant les différents processeurs ?
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||||
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||||
Pour arrêter le programme :
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||||
```bash
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||||
killall cpu
|
||||
```
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||||
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||||
#### Ex3
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||||
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||||
Lancez maintenant **deux** instances :
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||||
```bash
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||||
./cpu &
|
||||
./cpu &
|
||||
```
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||||
|
||||
Puis :
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||||
|
||||
```bash
|
||||
watch -n 0.1 ps -C cpu -o pid,ni,pri,psr,pcpu,comm
|
||||
```
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||||
|
||||
et observez avec :
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||||
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||||
```bash
|
||||
top
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Questions
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||||
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||||
12. Si votre machine possède plusieurs processeurs logiques, les deux processus utilisent-ils nécessairement le même processeur ?
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||||
13. Lancez quatre processus :
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||||
```bash
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./cpu &
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||||
./cpu &
|
||||
./cpu &
|
||||
./cpu &
|
||||
```
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||||
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||||
Observez leur utilisation CPU.
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||||
|
||||
14. Que se passe-t-il si vous lancez davantage de processus que votre machine ne possède de processeurs logiques ?
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||||
15. Pourquoi un processus CPU-bound finit-il malgré tout par laisser le processeur à un autre processus ?
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||||
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||||
#### Ex4
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||||
La commande `nice` permet de lancer un processus avec une valeur de `nice` particulière.
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||||
Lancez :
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||||
```bash
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||||
nice -n 10 ./cpu &
|
||||
```
|
||||
|
||||
Puis :
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||||
|
||||
```bash
|
||||
watch -n 0.1 ps -C cpu -o pid,ni,pri,pcpu,comm
|
||||
```
|
||||
|
||||
Comparez avec un processus lancé normalement :
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||||
|
||||
```bash
|
||||
./cpu &
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Questions
|
||||
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||||
16. Quelle est la valeur de `nice` des deux processus ?
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||||
17. Leur valeur de `PRI` est-elle identique ?
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||||
18. Que signifie concrètement `nice = 10` ?
|
||||
19. Est-ce que `nice` signifie que le processus est exécuté « moins souvent » au sens strict ?
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||||
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||||
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||||
#### Ex5
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||||
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||||
Lancez deux processus :
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||||
```bash
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||||
./cpu &
|
||||
./cpu &
|
||||
```
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||||
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||||
Repérez leurs PID :
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||||
|
||||
```bash
|
||||
pgrep cpu
|
||||
```
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||||
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||||
Choisissez l'un des deux PID et modifiez sa valeur de nice :
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||||
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||||
```bash
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||||
renice 10 -p PID
|
||||
```
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||||
|
||||
par exemple :
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||||
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||||
```bash
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||||
renice 10 -p 12345
|
||||
```
|
||||
|
||||
Observez :
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||||
|
||||
```bash
|
||||
ps -p 12345 -o pid,ni,pri,pcpu,comm
|
||||
```
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||||
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||||
### Expérience
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||||
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||||
Essayez de faire tourner simultanément deux processus `cpu` :
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- l'un avec `nice = 0` ;
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||||
- l'autre avec `nice = 10`.
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||||
Observez leur consommation CPU pendant plusieurs secondes.
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||||
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||||
### Questions
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||||
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||||
20. Le processus avec `nice = 10` reçoit-il toujours du CPU ?
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||||
21. Que constatez-vous lorsque les deux processus se disputent le même processeur ?
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||||
22. Si les deux processus peuvent s'exécuter simultanément sur deux processeurs différents, l'effet de `nice` est-il aussi visible ?
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||||
23. Expliquez pourquoi.
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||||
> **Attention :** `nice` modifie la priorité relative d'un processus, mais ne lui réserve pas une quantité fixe du processeur.
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#### Ex6
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||||
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||||
Linux permet de restreindre les processeurs sur lesquels un processus peut s'exécuter.
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||||
Utilisez :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
nproc
|
||||
```
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||||
|
||||
pour connaître le nombre de processeurs logiques disponibles.
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||||
|
||||
Lancez :
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||||
|
||||
```bash
|
||||
taskset -c 0 ./cpu &
|
||||
```
|
||||
|
||||
Puis :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
ps -C cpu -o pid,psr,pcpu,comm
|
||||
```
|
||||
|
||||
Vous pouvez également consulter directement l'affinité :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
taskset -p PID
|
||||
```
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||||
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||||
### Questions
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||||
|
||||
24. Sur quel processeur le processus est-il autorisé à s'exécuter ?
|
||||
25. Pourquoi le champ `PSR` reste-t-il normalement égal à `0` ?
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||||
26. Quelle différence faites-vous entre :
|
||||
|
||||
```text
|
||||
nice
|
||||
```
|
||||
|
||||
et :
|
||||
|
||||
```text
|
||||
taskset
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
#### Ex7
|
||||
|
||||
Nous allons maintenant forcer deux processus à utiliser **le même processeur**.
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||||
|
||||
Lancez :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
taskset -c 0 ./cpu &
|
||||
taskset -c 0 ./cpu &
|
||||
```
|
||||
|
||||
Observez :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
top
|
||||
```
|
||||
|
||||
Puis :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
ps -C cpu -o pid,ni,pri,psr,pcpu,comm
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Questions
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||||
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||||
27. Les deux processus peuvent-ils s'exécuter simultanément sur le CPU 0 ?
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||||
28. Quelle proportion approximative du temps processeur reçoit chaque processus ?
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||||
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||||
Modifiez maintenant la priorité du premier processus :
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||||
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||||
```bash
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||||
renice 10 -p PID1
|
||||
```
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||||
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||||
et laissez le second avec :
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||||
```text
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||||
nice = 0
|
||||
```
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||||
|
||||
29. Observez à nouveau `top`.
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||||
30. Expliquez qualitativement l'effet de `nice` lorsque deux processus CPU-bound sont contraints de partager le même processeur.
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||||
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||||
#### Ex8
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||||
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||||
Linux fournit de nombreuses informations sur chaque processus dans :
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||||
|
||||
```text
|
||||
/proc/PID/
|
||||
```
|
||||
|
||||
Pour un processus `cpu`, examinez :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
cat /proc/PID/status
|
||||
```
|
||||
|
||||
puis :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
cat /proc/PID/sched
|
||||
```
|
||||
|
||||
Dans `sched`, recherchez notamment :
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||||
|
||||
```text
|
||||
se.sum_exec_runtime
|
||||
nr_switches
|
||||
nr_voluntary_switches
|
||||
nr_involuntary_switches
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Questions
|
||||
|
||||
31. Que représente `se.sum_exec_runtime` ?
|
||||
32. Quelle différence faites-vous entre :
|
||||
|
||||
- changement de contexte volontaire ;
|
||||
- changement de contexte involontaire ?
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||||
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||||
33. Pourquoi un processus `cpu` devrait-il avoir relativement peu de changements de contexte volontaires ?
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||||
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||||
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||||
#### Ex9
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||||
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||||
Nous allons mettre en place l'expérience suivante :
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||||
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||||
- deux processus `cpu` ;
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||||
- tous deux limités au CPU 0 ;
|
||||
- processus A : `nice = 0` ;
|
||||
- processus B : `nice = 15`.
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||||
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||||
Lancez-les :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
taskset -c 0 ./cpu &
|
||||
```
|
||||
|
||||
et :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
taskset -c 0 nice -n 15 ./cpu &
|
||||
```
|
||||
|
||||
Notez leurs PID.
|
||||
|
||||
Après environ 30 secondes, récupérez :
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
cat /proc/PID_A/sched
|
||||
cat /proc/PID_B/sched
|
||||
```
|
||||
|
||||
Relevez notamment :
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||||
|
||||
```text
|
||||
se.sum_exec_runtime
|
||||
nr_switches
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Questions
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||||
|
||||
34. Le temps CPU obtenu par A et B est-il identique ?
|
||||
35. Comparez les valeurs de `se.sum_exec_runtime`.
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||||
36. Quelle conclusion pouvez-vous tirer sur l'influence de `nice` ?
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||||
37. Pourquoi cette expérience est-elle plus significative lorsque les deux processus sont attachés au **même CPU** ?
|
||||
|
||||
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