משאב מערכת: להיות בעל תושייה זו תכונה אטרקטיבית אוניברסלית, מה שתושייה לא משתווה לו זה שיש הרבה משאבים לרשותו אלא היכולת למקסם את הפוטנציאל שלו או את המשאבים הדלים העומדים לרשותו בכל זמן נתון. זה נכון לא רק בעולם האמיתי אלא גם בחומרה כמו גם בתוכנה שבה הגענו להשתמש בחיי היום יום שלנו. כדי לשים את הדברים בפרספקטיבה, למרות שרכבים מוכווני ביצועים נחשקים, מפנטזים ומשוועים לרבים, לא כולם יקנו בסופו של דבר מכונית ספורט או אופני ספורט גם אם היו להם אמצעים לכך, אם תשאלו את רוב האנשים למה הם לא קנו רכב כזה התשובה שלהם תהיה שזה לא מעשי.
עכשיו, המשמעות היא שאפילו כחברה הבחירות שלנו נוטות לכיוון יעילות. הרכבים בעלי המשיכה ההמונית הגבוהה ביותר אינם אטרקטיביים במיוחד, אך מה שהם מציעים הוא יעילות במונחים של עלות, צריכת דלק ותחזוקה. אז פשוט להחזיק את החומרה היקרה ביותר לא יחסוך אותה אם זה מושך הרבה כוח פשוט לערוך גיליון אלקטרוני פשוט שניתן לעשות גם בסמארטפון בימים אלה או פשוט להתקין את המשחק או התוכנה היקרים ביותר לא יעזור גם אם הוא קופא ברגע שאנו פותחים אותו. התשובה למה שהופך משהו ליעיל היא היכולת לנהל את המשאבים הזמינים בצורה מאוד חכמה שנותנת לנו את הביצועים המקסימליים עבור הכמות הקטנה ביותר של אנרגיה ומשאבים.
תוכן[ להתחבא ]
- מהו משאב מערכת?
- סוגים שונים של משאבי מערכת
- מהן השגיאות שעלולות להתרחש במשאבי מערכת?
- כיצד נוכל לתקן שגיאות במשאבי מערכת?
- סיכום
מהו משאב מערכת?
הגדרה קצרה וברורה של זה תהיה, היכולת של מערכת ההפעלה לבצע ביעילות את המשימות שבקשת המשתמש תוך ניצול כל החומרה והתוכנה כמיטב יכולתה.
בשל ההתקדמות המהירה בטכנולוגיה, ההגדרה של מערכת מחשב עברה מעבר לקופסה עם כמה נורות מהבהבות המחוברות אליה מקלדת, מסך ועכבר. סמארטפונים, מחשבים ניידים, טאבלטים, מחשבים בודדים וכו' שינו לחלוטין את הרעיון של מחשב. אבל, הטכנולוגיה הבסיסית הבסיסית שמניעה את כל המופלאים המודרניים האלה נשארה במידה רבה זהה. משהו שגם לא ישתנה בקרוב.
בואו נחפור לעומק כיצד פועל משאב מערכת? בדיוק כמו כל משאב ברגע שאנו מפעילים את המחשב שלנו, הוא מאמת ומאמת את כל היציאה הנוכחית רכיבי חומרה מחובר אליו, אשר לאחר מכן נכנס ל- הרישום של Windows . כאן, המידע על היכולות וכל השטח הפנוי, כמות ה-RAM, אמצעי אחסון חיצוניים וכו' קיים.
יחד עם זה, מערכת ההפעלה מתחילה גם את שירותי הרקע והתהליכים. זהו השימוש המיידי הראשון במשאבים הזמינים. למשל, אם התקנו תוכנת אנטי-וירוס או כל תוכנה שצריך לעדכן באופן קבוע. שירותים אלו מתחילים מיד כאשר אנו מפעילים את המחשב האישי, ומתחילים לעדכן או לסרוק קבצים ברקע כדי כמובן להגן ולעדכן אותנו.
בקשת משאב יכולה להיות שירות שיישום, כמו גם המערכת, זקוק לו או שתוכניות יפעלו לפי בקשת המשתמש. אז ברגע שאנחנו פותחים תוכנית, היא הולכת לבדוק את כל המשאבים הזמינים כדי להפעיל אותה. לאחר בדיקה אם כל הדרישות מתקיימות, התוכנית פועלת בדיוק כמתוכנן. עם זאת, כאשר הדרישה לא מתקיימת, מערכת ההפעלה בודקת אילו אפליקציות עולות על משאב הפחדה זה ומנסה לסיים אותו.
באופן אידיאלי, כאשר אפליקציה מבקשת משאב כלשהו, עליה להחזיר אותו, אך לעתים קרובות יותר, האפליקציות שביקשו משאבים ספציפיים בסופו של דבר לא נותנות את המשאב המבוקש עם השלמת המשימה. זו הסיבה שלפעמים היישום או המערכת שלנו קופאים בגלל ששירות או יישום אחר לוקחים את המשאב הדרוש כדי שהוא יפעל ברקע. הסיבה לכך היא שכל המערכות שלנו מגיעות עם כמות מוגבלת של משאבים. לכן, ניהול זה הוא בעל חשיבות עליונה.
סוגים שונים של משאבי מערכת
משאב מערכת משמש חומרה או תוכנה כדי לתקשר זה עם זה. כשתוכנה רוצה לשלוח נתונים למכשיר, כמו למשל כשרוצים לשמור קובץ בכונן קשיח או כשהחומרה זקוקה לטיפול, כמו למשל כשאנחנו לוחצים על מקש במקלדת.
ישנם ארבעה סוגים של משאבי מערכת בהם ניתקל במהלך הפעלת המערכת, הם:
- ערוצי גישה ישירה לזיכרון (DMA).
- קווי בקשת פסיקה (IRQ)
- כתובות קלט ופלט
- כתובות זיכרון
כאשר אנו לוחצים על מקש במקלדת, המקלדת רוצה להודיע ל-CPU על מקש שנלחץ, אך מכיוון שה-CPU כבר עסוק בהפעלת תהליך אחר, יש כעת אנו יכולים לעצור אותו עד שהוא ישלים את המשימה שעל הפרק.
כדי להתמודד עם זה היינו צריכים ליישם משהו שנקרא קווי בקשת פסיקה (IRQ) , הוא עושה בדיוק מה שזה נשמע כאילו הוא קוטע את המעבד ומאפשר למעבד לדעת שיש בקשה חדשה שעלתה מהמקלדת למשל, אז המקלדת מציבה מתח על קו ה-IRQ שהוקצה לה. מתח זה משמש כאות למעבד שיש מכשיר שיש לו בקשה שצריכה עיבוד.
מערכת הפעלה מתייחסת לזיכרון כרשימה ארוכה של תאים שהיא יכולה להשתמש בהם כדי להחזיק נתונים והוראות, קצת כמו גיליון אלקטרוני חד מימדי. תחשוב על כתובת זיכרון כמספר מושב בתיאטרון, לכל מושב מוקצה מספר ללא קשר אם מישהו יושב בו או לא. האדם היושב במושב יכול להיות סוג של מידע או הוראה. מערכת ההפעלה אינה מתייחסת לאדם בשם אלא רק במספר המושב. לדוגמה, מערכת ההפעלה עשויה לומר שהיא רוצה להדפיס נתונים בכתובת זיכרון 500. כתובות אלו מוצגות לרוב על המסך כמספר הקסדצימלי בצורת היסט מקטע.
כתובות קלט-פלט שנקראות גם פשוט יציאות, ה-CPU יכול להשתמש בהן כדי לגשת להתקני חומרה בערך באותו אופן שבו הוא משתמש בכתובות זיכרון כדי לגשת לזיכרון פיזי. ה אפיק כתובת בלוח האם לפעמים נושא כתובות זיכרון ולפעמים נושא כתובות קלט-פלט.
אם אפיק הכתובות הוגדר לשאת כתובות קלט-פלט, אז כל התקן חומרה מאזין לאפיק זה. לדוגמה, אם ה-CPU רוצה לתקשר עם המקלדת, הוא יציב את כתובת ה-Input-Output של המקלדת באפיק הכתובות.
לאחר מיקום הכתובת, ה-CPU מכריז על הכתובת לכל אם התקני הקלט-פלט שנמצאים על שורת הכתובת. כעת כל בקרי הקלט-פלט מקשיבים לכתובת שלהם, בקר הכונן הקשיח אומר לא הכתובת שלי, בקר התקליטון אומר לא הכתובת שלי אבל בקר המקלדת אומר שזה שלי, אני אגיב. אז ככה המקלדת בסופו של דבר מקיימת אינטראקציה עם המעבד כאשר מקש נלחץ. דרך נוספת לחשוב על אופן העבודה היא קווי כתובת קלט-פלט באוטובוס עובדים בדומה לקו טלפון ישן - כל המכשירים שומעים את הכתובות אבל רק אחד מגיב בסופו של דבר.
משאב מערכת נוסף המשמש את החומרה והתוכנה הוא א גישה ישירה לזיכרון ערוץ (DMA). זוהי שיטת קיצור המאפשרת להתקן קלט-פלט לשלוח נתונים ישירות לזיכרון תוך עקיפת המעבד לחלוטין. התקנים מסוימים כגון המדפסת מתוכננים להשתמש בערוצי DMA ואחרים כגון העכבר לא. ערוצי DMA אינם פופולריים כפי שהיו פעם, זאת מכיוון שהעיצוב שלהם הופך אותם לאיטיים בהרבה משיטות חדשות יותר. עם זאת, התקנים איטיים יותר כגון כונני תקליטונים, כרטיסי קול וכונני טייפ עשויים עדיין להשתמש בערוצי DMA.
אז בעצם התקני חומרה קוראים למעבד לתשומת לב באמצעות בקשות פסיקה. התוכנה קוראת לחומרה לפי כתובת הקלט-פלט של התקן החומרה. התוכנה מסתכלת על זיכרון כהתקן חומרה וקוראת לו עם כתובת זיכרון. ערוצי DMA מעבירים נתונים הלוך ושוב בין התקני החומרה והזיכרון.
מוּמלָץ: 11 טיפים לשיפור הביצועים האיטיים של Windows 10
אז, כך החומרה מתקשרת עם תוכנה כדי להקצות ולנהל משאבי מערכת ביעילות.
מהן השגיאות שעלולות להתרחש במשאבי מערכת?
שגיאות משאבי מערכת, הן הגרוע ביותר. רגע אחד שאנחנו משתמשים במחשב הכל מסתדר כל מה שצריך זה תוכנית אחת שצריכה משאבים, ללחוץ פעמיים על הסמל הזה ולהיפרד ממערכת שעובדת. אבל למה זה, אולי, תכנות גרוע, אבל זה נעשה אפילו יותר מסובך כי זה קורה אפילו במערכות ההפעלה המודרניות. כל תוכנית שמתבצעת צריכה ליידע את מערכת ההפעלה איזה כמות משאבים היא עשויה להזדקק להפעיל ולציין כמה זמן היא עשויה להזדקק למשאב זה. לפעמים זה לא אפשרי בגלל אופי התהליך שהתוכנית מפעילה. זה נקרא ה דליפת זיכרון . עם זאת, התוכנית אמורה להחזיר את הזיכרון או את משאב המערכת שהיא ביקשה קודם לכן.
וכשזה לא יקרה, אנו עשויים לראות שגיאות כמו:
- המחשב שלך חסר זיכרון
- המערכת דלה בצורה מסוכנת במשאבים
- אין מספיק משאבי מערכת להשלמת השירות המבוקש
ועוד.
כיצד נוכל לתקן שגיאות במשאבי מערכת?
שילוב של 3 מקשים קסומים 'Alt' + 'Del' + 'Ctrl', זה אמור להיות מצרך עבור כל מי שמתמודד עם קפיאה תכופה של המערכת. לחיצה על זה מובילה אותנו ישירות למנהל המשימות. זה מאפשר לנו לראות את כל משאבי המערכת המשמשים על ידי תוכניות ושירותים שונים.
לעתים קרובות יותר מאשר לא נוכל בדרך כלל לגלות איזו אפליקציה או תוכנית צורכת הרבה זיכרון או עושה כמות גבוהה של קריאה וכתיבה בדיסק. לאחר איתור מוצלח זה נוכל לקחת בחזרה את משאב המערכת שאבד על ידי סיום היישום הבעייתי לחלוטין או על ידי הסרת ההתקנה של התוכנית. אם לא מדובר בתוכנית כלשהי, יועיל לנו להיכנס לקטע השירותים של מנהל המשימות שיגלה איזה שירות צורך או תופס משאבים בשקט ברקע ובכך לשדוד את משאב המערכת הדל הזה.
ישנם שירותים שמתחילים כאשר מערכת ההפעלה מתחילה אלו נקראים תוכניות הפעלה , נוכל למצוא אותם בחלק האתחול של מנהל המשימות. היופי בסעיף הזה הוא שאנחנו לא צריכים לבצע חיפוש ידני עבור כל השירותים הזוללים משאבים. במקום זאת, חלק זה מציג בקלות את המערכת המשפיעה על השירותים עם דירוג השפעת ההפעלה. לכן, באמצעות זה נוכל לקבוע אילו שירותים כדאי להשבית.
השלבים שלעיל בהחלט יעזרו אם המחשב לא קופא במלואו או שסתם יישום מסוים מוקפא. מה אם כל המערכת קפואה לחלוטין? כאן היינו מוצגים ללא אפשרויות אחרות, אף אחד מהמפתחות אינו מתפקד מכיוון שכל מערכת ההפעלה קפואה עקב חוסר זמינות של המשאב הנדרש כדי להפעיל אותה אלא כדי להפעיל מחדש את המחשב. זה אמור לתקן את בעיית ההקפאה אם היא נגרמה עקב יישום לא מתאים או לא תואם. לאחר זיהוי איזו אפליקציה גרמה לכך נוכל להמשיך ולהסיר את האפליקציה הבעייתית.
יש פעמים שאפילו השלבים שלעיל לא יועילו הרבה אם המערכת תמשיך להיתקע למרות ההליך המפורט לעיל. רוב הסיכויים שזו יכולה להיות בעיה הקשורה לחומרה. במיוחד, זה יכול להיות בעיה כלשהי עם זיכרון גישה אקראית (RAM) במקרה זה, נצטרך לגשת לחריץ ה-RAM בלוח האם של המערכת. אם יש שני מודולים של זיכרון RAM, נוכל לנסות להפעיל את המערכת עם זיכרון RAM אחד בנפרד מבין השניים, כדי להבין איזה זיכרון RAM אשם. אם מזוהה בעיה כלשהי ב-RAM, החלפת ה-RAM הפגום תפתור את בעיית ההקפאה הנגרמת על ידי משאבי מערכת נמוכים.
סיכום
עם זה, אנו מקווים שהבנתם מהו משאב מערכת, מהם הסוגים השונים של משאבי מערכת הקיימים בכל מכשיר מחשוב, באילו שגיאות אנו יכולים להיתקל במשימות המחשוב היומיומיות שלנו, ונהלים שונים שאנו יכולים להיתקל בהם. מתחייבים לתקן בהצלחה את בעיות משאבי המערכת הנמוכות.
אדיטיה פאראד אדיטיה היא מקצוענית בעלת מוטיבציה עצמית בטכנולוגיית מידע והיא כתבת טכנולוגיה ב-7 השנים האחרונות. הוא מכסה שירותי אינטרנט, סלולר, Windows, תוכנה ומדריכי הוראות.