https://www.yisraelpedia.com/index.php?action=history&feed=atom&title=%D7%A4%D7%A2%D7%95%D7%9C%D7%94_%D7%90%D7%98%D7%95%D7%9E%D7%99%D7%AAפעולה אטומית - היסטוריית גרסאות2026-09-14T05:48:45Zהיסטוריית הגרסאות של הדף הזה בוויקיMediaWiki 1.43.8https://www.yisraelpedia.com/index.php?title=%D7%A4%D7%A2%D7%95%D7%9C%D7%94_%D7%90%D7%98%D7%95%D7%9E%D7%99%D7%AA&diff=226070&oldid=previmported>Yishaybg ב־18:41, 16 באוגוסט 20222022-08-16T18:41:53Z<p></p>
<p><b>דף חדש</b></p><div>ב[[מדעי המחשב]], '''פעולה אטומית''' היא רצף של [[סט פקודות|פקודות מכונה]] או פקודת מכונה יחידה שיבוצעו על ידי [[מעבד]], מבלי שיכולה להיעשות [[החלפת הקשר]] בזמן ביצוען ומבלי שרכיב אחר במחשב יוכל להבחין או לשנות משהו בכל מצב ביניים אלא רק במצב ההתחלתי או הסופי של הפעולה, למשל על ידי חסימת [[אפיק נתונים|אפיק הנתונים]]{{הערה|[https://software.intel.com/en-us/forums/intel-performance-bottleneck-analyzer/topic/308523 bus lock]}}. חלק מהפעולות האטומיות יכולות להצליח או להיכשל ואילו אחרות תמיד מצליחות.<br />
<br />
פעולות אטומיות מהוות לעיתים תחליף יעיל יותר לשימוש ב[[מנעול (מדעי המחשב)|מנעולים]], ועל כן [[אלגוריתם חסר נעילות|אלגוריתמים חסרי נעילות]] נדרשים לעשות שימוש בפעולות אטומיות.<br />
<br />
==הצורך בפעולה אטומית==<br />
להמחשת הצורך בפעולה אטומית, נסתכל על הפשטה של הפקודות שמרכיבות את פעולת הקידום (הגדלה ב-1 של ערך בזיכרון, increment):<br />
1. התהליך קורא מהזיכרון את הערך שבמקום X<br />
2. התהליך מגדיל את הערך ב-1<br />
3. התהליך כותב למקום X את הערך החדש<br />
<br />
כעת נסתכל על 2 תהליכים שמבצעים פעולת קידום על אותו מקום בזיכרון. כיוון שיש לנו [[מעבד]] יחיד, הרי שכדי ששני התהליכים יבצעו את הפעולה, חייבת להיות [[החלפת הקשר]].<br />
<br />
====תרחיש ראשון (תקין)====<br />
1. תהליך '''א'''' קורא מהזיכרון את הערך שבמקום X<br />
2. תהליך '''א'''' מגדיל את הערך ב-1<br />
3. תהליך '''א'''' כותב למקום X את הערך החדש<br />
מתבצעת '''החלפת הקשר'''<br />
4. תהליך '''ב'''' קורא מהזיכרון את הערך שבמקום X<br />
5. תהליך '''ב'''' מגדיל את הערך ב-1<br />
6. תהליך '''ב'''' כותב למקום X את הערך החדש<br />
<br />
הערך גדל פעמיים: פעם על ידי תהליך א', ולאחר מכן פעם נוספת על ידי תהליך ב'. זו התוצאה הרצויה.<br />
<br />
====תרחיש שני (תוצאה שגויה)====<br />
1. תהליך '''א'''' קורא מהזיכרון את הערך שבמקום X<br />
2. תהליך '''א'''' מגדיל את הערך ב-1<br />
מתבצעת '''החלפת הקשר'''<br />
3. תהליך '''ב'''' קורא מהזיכרון את הערך שבמקום X<br />
4. תהליך '''ב'''' מגדיל את הערך ב-1<br />
5. תהליך '''ב'''' כותב למקום X את הערך החדש<br />
מתבצעת '''החלפת הקשר'''<br />
6. תהליך '''א'''' כותב למקום X את הערך החדש<br />
הערך גדל לבסוף רק פעם אחת: השינוי שביצע תהליך ב' נדרס על ידי הכתיבה לזיכרון של תהליך א'.<br />
אם פעולת ההגדלה הייתה פעולה אטומית הרי ש[[החלפת הקשר|החלפת ההקשר]] שהתבצעה אחרי שלב 2 לא הייתה אפשרית, והשגיאה הייתה נמנעת.<br />
<br />
ב[[עיבוד מקבילי]] הסיכון גדול עוד יותר כיוון שמספר מעבדים פועלים במקביל ועובדים על זיכרון משותף, על כן חשיבות השימוש בפעולות אטומיות גדלה.<br />
<br />
==פעולות אטומיות נפוצות==<br />
מעבדים שונים במחשבים שונים מאפשרים פעולות אטומיות שונות. פעולות נפוצות הן:<br />
* קידום – הוספת 1 (increment) או החסרת 1 (decrement) מיחידת זיכרון.<br />
* [[פקודת השמה|השמה]] – החלפת ערך ביחידת זיכרון לערך חדש.<br />
* השוואה והחלפה – החלפת ערך ביחידת זיכרון לערך חדש רק אם יש ערך מסוים ביחידת הזיכרון לפני ההחלפה. פעולה זו יכולה להיכשל.<br />
* פעולות אריתמטיות – הפעלת פעולה אריתמטית על יחידת זיכרון (כגון הוספה, החסרה, הכפלה וכדומה).<br />
* פעולות ביטים – הפעלת פעולת ביטים על יחידת זיכרון (כגון [[AND]], [[OR]], [[XOR]] וכדומה).<br />
רוב הפעולות האטומיות מחזירות את הערך הקודם שהיה ביחידת הזיכרון לפני הפעולה.<br />
<br />
==ראו גם==<br />
* [[מנעול (תוכנה)]]<br />
* [[סמפור (מדעי המחשב)]]<br />
* [[פעולה בוליאנית]]<br />
<br />
==קישורים חיצוניים==<br />
* [http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2006/n2047.html הצעה לפעולות אטומיות כחלק מהתקן הבא של שפת ++C]<br />
* [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms686360(VS.85).aspx#ctl00_mainContentContainer_ctl35 פעולות אטומיות במערכת ההפעלה חלונות]<br />
<br />
==הערות שוליים==<br />
{{הערות שוליים}}<br />
<br />
{{מדעי המחשב}}<br />
<br />
[[קטגוריה:מערכת הפעלה]]</div>imported>Yishaybg