Cho dãy tiến trình P1, P2, P3 và P4 với thời gian thực hiện tương ứng là 6, 8, 3, 2. Hệ thống sử dụng phương pháp lập lịch FCFS. Hãy cho biết đáp án nào sau đây là thời gian chờ của tiến trình P3?

Ngắt (Interrupt) là một tín hiệu yêu cầu CPU tạm dừng công việc hiện tại để chuyển sang thực hiện một công việc khác quan trọng hơn hoặc để xử lý một sự kiện đặc biệt. Sau khi hoàn thành công việc ưu tiên hoặc xử lý sự kiện, CPU sẽ quay trở lại tiếp tục công việc ban đầu.

Phương án A: Đúng một phần, nhưng chưa đầy đủ. Ngắt đúng là phương tiện để thiết bị thông báo cho CPU, nhưng không chỉ là "thay đổi trạng thái hoạt động".
Phương án B: Mô tả ngắt như việc chuyển đổi giữa các tiến trình, điều này không hoàn toàn chính xác. Ngắt có thể xảy ra trong một tiến trình.
Phương án C: Mô tả chính xác và đầy đủ nhất về ngắt. Ngắt là một tín hiệu yêu cầu CPU dừng việc đang xử lý để chuyển sang làm việc khác khi có sự kiện xảy ra.
Phương án D: Ngắt không phải là công cụ để chuyển điều khiển đến tiến trình khác, mà là tín hiệu để CPU chuyển hướng xử lý đến một trình xử lý ngắt (interrupt handler).

Các thành phần của kỹ thuật máy tính (hardware) trực tiếp tham gia vào các bước sau trong quy trình ngắt:

* (4) Ghi nhận đặc trưng của sự kiện gây ra ngắt vào ô nhớ quy định: Hardware (ví dụ: chip điều khiển ngắt) sẽ ghi nhận thông tin về nguồn gốc và loại ngắt.
* (1) Ghi nhận trạng thái của tiến trình bị ngắt: CPU tự động lưu lại trạng thái hiện tại (ví dụ: giá trị các thanh ghi, địa chỉ lệnh tiếp theo) vào stack để sau này có thể khôi phục lại.
* (5) Chuyển địa chỉ chương trình xử lý ngắt vào thanh ghi địa chỉ lệnh của CPU: Bộ điều khiển ngắt (interrupt controller) xác định địa chỉ của trình xử lý ngắt tương ứng và nạp địa chỉ này vào thanh ghi địa chỉ lệnh (program counter) của CPU, để CPU bắt đầu thực thi trình xử lý ngắt.

Các bước (2) và (3) liên quan đến việc thực thi chương trình xử lý ngắt và khôi phục lại tiến trình, thường do phần mềm (hệ điều hành) thực hiện, mặc dù hardware cũng có vai trò hỗ trợ.

Do đó, đáp án đúng nhất là D. (4) & (1) & (5).

Khi CPU đang xử lý một ngắt, hệ thống có thể được cấu hình để che (disable) các ngắt khác. Điều này có nghĩa là các ngắt mới đến sẽ không được xử lý ngay lập tức mà sẽ được xếp vào hàng đợi để chờ xử lý sau khi ngắt hiện tại hoàn tất. Việc này đảm bảo rằng các ngắt được xử lý theo thứ tự ưu tiên hoặc theo một cách nhất quán. Các trường hợp A, B, và D không ngăn cản việc ngắt mới được xếp hàng đợi để xử lý sau.

Để giải bài toán này, chúng ta cần mô phỏng quá trình thực thi của các tiến trình theo thuật toán MLFQ với các hàng đợi và thuật toán con đã cho (SJF và RR).

1. Hàng đợi 1 (SJF): P1 (6), P3 (3)
2. Hàng đợi 2 (RR, q=2): P2 (8), P4 (2)
3. Tiến trình ngắt: P5 (2)

Mô phỏng:

* Thời điểm 0: P3 (3) được chọn vì SJF. P3 chạy trong 3 đơn vị thời gian. Thời gian chờ của P3 = 0.
* Thời điểm 3: P1 (6) được chọn. P1 chạy được một nửa thời gian (3 đơn vị) thì bị ngắt bởi P5. Thời gian chờ của P1 = 3.
* Thời điểm 6: P5 (2) được đưa vào và chạy xong trong 2 đơn vị thời gian. Thời gian chờ của P5 = 0.
* Thời điểm 8: P1 tiếp tục chạy nốt 3 đơn vị thời gian còn lại. Thời gian chờ của P1 (tính đến thời điểm này) = 3 + 2 = 5.
* Thời điểm 11: Chuyển sang hàng đợi 2 (RR). P2 (8) được chọn. P2 chạy 2 đơn vị thời gian. Thời gian chờ của P2 = 11.
* Thời điểm 13: P4 (2) được chọn. P4 chạy 2 đơn vị thời gian và hoàn thành. Thời gian chờ của P4 = 13.
* Thời điểm 15: P2 tiếp tục chạy. P2 chạy 2 đơn vị thời gian. Thời gian chờ của P2 (tính đến thời điểm này) = 11 + 2 = 13.
* Thời điểm 17: P2 tiếp tục chạy. P2 chạy 2 đơn vị thời gian. Thời gian chờ của P2 (tính đến thời điểm này) = 13 + 2 = 15.
* Thời điểm 19: P2 tiếp tục chạy. P2 chạy 2 đơn vị thời gian. Thời gian chờ của P2 (tính đến thời điểm này) = 15 + 2 = 17. P2 hoàn thành.

Tính thời gian chờ trung bình:

* Thời gian chờ của P1: 5
* Thời gian chờ của P2: 17
* Thời gian chờ của P3: 0
* Thời gian chờ của P4: 11
* Thời gian chờ của P5: 0

Thời gian chờ trung bình = (5 + 17 + 0 + 11 + 0) / 5 = 33/5 = 6.6

Vì không có đáp án nào trùng khớp với kết quả 6.6, nên có thể có sai sót trong đề bài hoặc các phương án trả lời.

Chương trình A có cấu trúc chương trình động. Trong cấu trúc động, các module được biên tập riêng biệt và chỉ được nạp vào bộ nhớ khi cần thiết trong quá trình thực hiện. Việc cấp phát không gian nhớ và nạp module khi cần là đặc điểm chính của cấu trúc động, giúp tối ưu hóa việc sử dụng bộ nhớ và tăng tính linh hoạt của chương trình.

Các lựa chọn khác không phù hợp vì:
- Cấu trúc phi tuyến và tuyến tính liên quan đến cách tổ chức dữ liệu, không liên quan đến việc nạp module động.
- Cấu trúc Overlay là một kỹ thuật quản lý bộ nhớ trong đó các phần khác nhau của chương trình được tải vào cùng một vùng bộ nhớ tại các thời điểm khác nhau, nhưng nó không liên quan đến việc biên tập module một cách riêng biệt và nạp động.