Khi hệ thống gặp bế tắc, hệ điều hành có thể áp dụng phương pháp nào sau đây để giải quyết. Hãy lựa chọn một phương án đúng nhất?

Câu hỏi này liên quan đến các loại lập lịch (scheduler) trong hệ điều hành.

* Short-term scheduler (Lập lịch ngắn hạn): Còn được gọi là CPU scheduler, chọn tiến trình nào sẽ được thực thi tiếp theo và cấp phát CPU cho tiến trình đó. Nó hoạt động thường xuyên và nhanh chóng, đặc biệt quan trọng khi mã nguồn tiến trình đã ở trong bộ nhớ. Đây là đáp án phù hợp nhất.
* Medium-term scheduler (Lập lịch trung hạn): Liên quan đến việc swapping (hoán đổi) các tiến trình ra khỏi bộ nhớ chính (RAM) và đưa chúng trở lại. Nó được sử dụng để cải thiện sự phối trộn (mix) của các tiến trình hoặc giải phóng bộ nhớ.
* Long-term scheduler (Lập lịch dài hạn): Quyết định tiến trình nào được đưa vào hệ thống để xử lý. Nó kiểm soát mức độ đa chương trình (degree of multiprogramming).
* Đáp án D: Không có loại lập lịch nào tên là "Dupble – term scheduler".

Như vậy, đáp án đúng là A vì short-term scheduler được sử dụng khi tiến trình đã ở trong bộ nhớ trong (RAM) và cần được cấp phát CPU.

Các yếu tố thường được dùng để đánh giá các phương pháp lập lịch CPU bao gồm:

* Sự công bằng: Đảm bảo mỗi tiến trình đều có cơ hội được sử dụng CPU một cách hợp lý.
* Tận dụng CPU (CPU utilization): Đo lường mức độ CPU được sử dụng, mục tiêu là giữ cho CPU bận rộn nhiều nhất có thể.
* Thời gian chờ trung bình (Average waiting time): Thời gian trung bình mà các tiến trình phải chờ trong hàng đợi sẵn sàng.
* Thời gian hoàn thành trung bình (Average turnaround time): Tổng thời gian từ khi tiến trình được đưa vào hệ thống đến khi hoàn thành.
* Thông lượng (Throughput): Số lượng tiến trình hoàn thành trên một đơn vị thời gian.

Tốc độ xử lý các tiến trình không phải là một yếu tố đánh giá trực tiếp, mà là một kết quả của việc lập lịch hiệu quả.

Tổng thời gian thực hiện tiến trình là thời gian một tiến trình cần để hoàn thành công việc của nó. Nó không phải là một tiêu chí để đánh giá các phương pháp lập lịch CPU. Thay vào đó, các phương pháp lập lịch cố gắng tối ưu hóa việc sử dụng CPU và giảm thời gian chờ đợi cho các tiến trình khác, chứ không phải là thay đổi tổng thời gian thực hiện của một tiến trình cụ thể. Do đó, đáp án D là đáp án phù hợp nhất.

Thuật toán SJF (Shortest Job First) ưu tiên các tiến trình có thời gian thực hiện ngắn nhất. Điều này giúp giảm thời gian chờ trung bình và tăng hiệu suất hệ thống. Do đó, đáp án C là chính xác.

Các lựa chọn khác:

* FCFS (First Come First Served): Ưu tiên tiến trình đến trước.
* SSTF (Shortest Seek Time First): Thường được sử dụng trong lập lịch đĩa, ưu tiên yêu cầu có thời gian tìm kiếm ngắn nhất.
* SRT (Shortest Remaining Time): Là một phiên bản preemptive (ưu tiên) của SJF, ưu tiên tiến trình có thời gian còn lại ngắn nhất.

Phương pháp SJF (Shortest Job First) ưu tiên các tiến trình có thời gian thực thi ngắn nhất. Nếu có một luồng các tiến trình ngắn liên tục đến, tiến trình dài có thể sẽ không bao giờ được chọn để thực thi (bị bỏ đói - starvation). Các phương pháp khác như FCFS, SSTF và SRT không gây ra tình trạng bỏ đói nghiêm trọng như SJF.

* FCFS (First-Come, First-Served): Tiến trình nào đến trước sẽ được phục vụ trước. Không gây ra bỏ đói, nhưng có thể kém hiệu quả.
* SSTF (Shortest Seek Time First): Thường dùng trong lập lịch đĩa, chọn yêu cầu có thời gian tìm kiếm ngắn nhất. Có thể gây bỏ đói cho các yêu cầu ở xa.
* SJF (Shortest Job First): Chọn tiến trình có thời gian thực thi ngắn nhất. Dễ gây bỏ đói cho tiến trình dài.
* SRT (Shortest Remaining Time): Phiên bản preemptive của SJF. Chọn tiến trình có thời gian còn lại ngắn nhất. Cũng có thể gây bỏ đói.

Để giải bài toán này, 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.

- Hàng đợi 1 (SJF): P1 (6), P2 (8)
- SJF chọn tiến trình có thời gian thực hiện ngắn nhất trước. Vậy P1 được thực hiện trước, sau đó đến P2.
- Hàng đợi 2 (RR, q=2): P3 (3), P4 (2)
- RR chia đều thời gian CPU cho các tiến trình trong hàng đợi. Mỗi tiến trình được chạy tối đa q=2 đơn vị thời gian trước khi chuyển sang tiến trình khác.

Thứ tự thực hiện:
1. P1 (6): P1 chạy hết 6 đơn vị thời gian. Thời gian hoàn thành: 6.
2. P2 (8): P2 chạy hết 8 đơn vị thời gian. Thời gian hoàn thành: 6 + 8 = 14.
3. P3 (3) và P4 (2): Các tiến trình này chỉ được thực hiện khi P1 và P2 hoàn thành.
- P3 (2): P3 chạy 2 đơn vị thời gian. Thời gian: 14 + 2 = 16
- P4 (2): P4 chạy 2 đơn vị thời gian. Thời gian: 16 + 2 = 18
- P3 (1): P3 chạy nốt 1 đơn vị thời gian. Thời gian: 18 + 1 = 19.

Tính thời gian chờ của P3:
- P3 bắt đầu chờ từ thời điểm 14 (khi P1 và P2 hoàn thành).
- P3 được thực hiện lần đầu tiên từ 14 đến 16 (2 đơn vị).
- P4 được thực hiện từ 16 đến 18 (2 đơn vị).
- P3 được thực hiện lần hai từ 18 đến 19 (1 đơn vị).

Vậy thời gian chờ của P3 là: 14 (thời điểm bắt đầu vào hàng đợi 2) + 2 (thời gian P4 chạy) = 16

Do đó, đáp án đúng là C. 16