Phát biểu nào sau đây là chính xác nhất về lập lịch cho CPU?

Câu hỏi yêu cầu tìm thuật toán lập lịch ưu tiên tiến trình dựa trên thời gian còn lại ngắn nhất để hoàn thành.

* A. FCFS (First Come First Served): Thuật toán này thực hiện các tiến trình theo thứ tự đến, không quan tâm đến thời gian thực hiện. Vì vậy, nó không phải là đáp án đúng.
* B. SSTF (Shortest Seek Time First): Thuật toán này thường được sử dụng trong lập lịch đĩa để tối ưu hóa thời gian tìm kiếm, không liên quan đến lập lịch CPU dựa trên thời gian còn lại của tiến trình.
* C. SJF (Shortest Job First): Thuật toán này chọn tiến trình có thời gian thực hiện ngắn nhất để thực hiện trước. Tuy nhiên, đây là phiên bản không độc quyền (non-preemptive), tức là một khi tiến trình đã bắt đầu, nó sẽ chạy đến khi kết thúc. Do đó không xét thời gian còn lại.
* D. SRT (Shortest Remaining Time): Thuật toán này là phiên bản độc quyền (preemptive) của SJF. Nó chọn tiến trình có thời gian còn lại ngắn nhất để thực hiện. Nếu một tiến trình mới đến có thời gian còn lại ngắn hơn tiến trình đang chạy, tiến trình đang chạy sẽ bị tạm dừng và tiến trình mới sẽ được thực hiện.

Vậy đáp án đúng là D.

Để giải bài toán này, ta cần áp dụng thuật toán SJF (Shortest Job First) và tính thời gian chờ trung bình. Giả sử các tiến trình đến cùng một thời điểm.

1. Sắp xếp các tiến trình theo thời gian thực hiện ngắn nhất: P4 (2), P3 (3), P1 (6), P2 (8).

2. Tính thời gian chờ của mỗi tiến trình:
- P4: Thời gian chờ = 0.
- P3: Thời gian chờ = Thời gian thực hiện của P4 = 2.
- P1: Thời gian chờ = Thời gian thực hiện của P4 + Thời gian thực hiện của P3 = 2 + 3 = 5.
- P2: Thời gian chờ = Thời gian thực hiện của P4 + Thời gian thực hiện của P3 + Thời gian thực hiện của P1 = 2 + 3 + 6 = 11.

3. Tính thời gian chờ trung bình: (0 + 2 + 5 + 11) / 4 = 18 / 4 = 4.5.

Vậy thời gian chờ trung bình của các tiến trình là 4.5.

Phương pháp lập lịch SJF (Shortest Job First) ưu tiên tiến trình có thời gian thực hiện ngắn nhất. Trong trường hợp này, thứ tự thực hiện các tiến trình là: P4 (2), P3 (3), P1 (6), P2 (8).

Thời gian chờ của mỗi tiến trình được tính như sau:
- P4: 0
- P3: 2 (thời gian thực hiện của P4)
- P1: 2 + 3 = 5 (thời gian thực hiện của P4 và P3)
- P2: 2 + 3 + 6 = 11 (thời gian thực hiện của P4, P3 và P1)

Vậy thời gian chờ của tiến trình P1 là 5.

Ngắt kép xảy ra khi có nhiều ngắt xảy ra đồng thời hoặc một ngắt xuất hiện trong quá trình xử lý một ngắt khác. Để xử lý hiệu quả tình huống này, hệ thống thường kết hợp cả hai phương pháp: gán độ ưu tiên cho từng ngắt và sử dụng stack.

- Gán độ ưu tiên: Mỗi ngắt được gán một mức độ ưu tiên. Khi có nhiều ngắt xảy ra, ngắt có độ ưu tiên cao hơn sẽ được xử lý trước. Điều này đảm bảo rằng các ngắt quan trọng (ví dụ: ngắt báo lỗi hệ thống) được xử lý kịp thời.

- Sử dụng Stack: Khi một ngắt xảy ra, trạng thái hiện tại của chương trình (ví dụ: giá trị của các thanh ghi, địa chỉ trả về) được lưu vào stack. Sau khi ngắt được xử lý xong, trạng thái này được khôi phục từ stack để chương trình tiếp tục thực thi. Stack cho phép hệ thống quản lý nhiều ngắt lồng nhau một cách có trật tự.

Kết hợp cả hai phương pháp này giúp hệ thống xử lý ngắt kép một cách hiệu quả và đáng tin cậy, đảm bảo rằng các ngắt quan trọng được xử lý trước và không làm mất dữ liệu hoặc gây ra lỗi hệ thống.

Cấu trúc Overlay là một kỹ thuật quản lý bộ nhớ trong đó các phần khác nhau của một chương trình được tải vào cùng một vùng bộ nhớ tại các thời điểm khác nhau. Điều này cho phép chương trình lớn hơn có thể chạy trong một lượng bộ nhớ nhỏ hơn, vì không phải tất cả mã chương trình đều phải ở trong bộ nhớ cùng một lúc. Kích thước bộ nhớ cần thiết không phụ thuộc vào kích thước chương trình, mà phụ thuộc vào kích thước của phần lớn nhất cần thiết tại một thời điểm. Do đó, nó giúp tiết kiệm bộ nhớ. Các lựa chọn khác không phù hợp vì chúng không trực tiếp giải quyết vấn đề tiết kiệm bộ nhớ theo cách mà cấu trúc Overlay thực hiện.

* Cấu trúc động: Liên quan đến việc cấp phát và giải phóng bộ nhớ trong thời gian chạy, nhưng không nhất thiết đảm bảo tiết kiệm bộ nhớ nếu không được quản lý cẩn thận.
* Cấu trúc tuyến tính: Đề cập đến cách tổ chức mã tuần tự, không liên quan đến việc quản lý bộ nhớ.
* Cấu trúc phân đoạn: Chia chương trình thành các phân đoạn logic, nhưng vẫn yêu cầu tất cả các phân đoạn phải ở trong bộ nhớ đồng thời hoặc sử dụng cơ chế swapping phức tạp hơn.