Trong sơ đồ phân trang, việc sử dụng tối ưu bộ nhớ phụ thuộc vào cách nạp trang tích cực. Phương án nào sau đây là giải pháp nạp trang hay được sử dụng?

Giải thích:

* FIFO (First-In, First-Out): Trang nào vào bộ nhớ trước thì sẽ bị thay thế trước. Điều này phù hợp với mô tả "những trang tồn tại trong bộ nhớ lâu nhất sẽ bị thay thế".
* LRU (Least Recently Used): Trang nào ít được sử dụng gần đây nhất sẽ bị thay thế.
* Tối ưu (Optimal): Thay thế trang nào mà thời gian sử dụng tiếp theo là lâu nhất. Đây là giải thuật lý tưởng nhưng không thể thực hiện trong thực tế.
* LFU (Least Frequently Used): Trang nào ít được sử dụng nhất sẽ bị thay thế.

Quy trình xử lý lỗi trang (page fault) thường bao gồm các bước sau:

1. Bẫy (Trap): Khi CPU cố gắng truy cập một trang không hợp lệ (không có trong bộ nhớ vật lý), nó sẽ tạo ra một ngắt, gọi là lỗi trang.
2. Xác định trang hợp lệ: Hệ điều hành kiểm tra xem tham chiếu bộ nhớ có hợp lệ hay không (ví dụ: có nằm trong không gian địa chỉ của tiến trình hay không). Nếu không hợp lệ, tiến trình bị kết thúc.
3. Tìm trang trống hoặc thay thế trang: Nếu tham chiếu hợp lệ, hệ điều hành phải tìm một khung trang (page frame) trống trong bộ nhớ vật lý. Nếu không có khung trang trống, nó phải chọn một trang hiện tại để loại bỏ (page replacement). Việc chọn trang nào để loại bỏ là một vấn đề phức tạp và có nhiều thuật toán khác nhau (ví dụ: FIFO, LRU, Optimal).
4. Đọc trang vào bộ nhớ: Hệ điều hành đọc trang từ bộ nhớ thứ cấp (ví dụ: ổ cứng) vào khung trang đã chọn. Quá trình này bao gồm việc tìm vị trí của trang trên đĩa, đọc dữ liệu và ghi vào bộ nhớ.
5. Cập nhật bảng trang: Sau khi trang đã được nạp vào bộ nhớ, hệ điều hành phải cập nhật bảng trang (page table) của tiến trình để ánh xạ địa chỉ ảo tới địa chỉ vật lý mới. Điều này bao gồm việc đặt bit hợp lệ (valid bit) cho trang đó.
6. Khởi động lại lệnh: Cuối cùng, hệ điều hành khởi động lại lệnh đã gây ra lỗi trang. Lần này, khi CPU cố gắng truy cập trang, nó sẽ tìm thấy trang trong bộ nhớ vật lý và có thể tiếp tục thực thi.

Như vậy, nội dung "Tìm một trang vật lý trống trong bộ nhớ chính..." thuộc bước thứ 3 trong quy trình xử lý lỗi trang.

Bitmap trong hệ điều hành là một cấu trúc dữ liệu để theo dõi việc sử dụng các khối đĩa (hoặc các đơn vị lưu trữ khác). Mỗi bit trong bitmap đại diện cho một khối đĩa, và giá trị của bit (0 hoặc 1) cho biết khối đó đang tự do (free) hay đã được sử dụng (allocated). Do đó, bằng cách đọc thông tin trong bitmap, hệ điều hành có thể xác định được không gian tự do trên đĩa.

Phương pháp cấp phát liên tục (contiguous allocation) có những nhược điểm sau:

* Khó khăn trong việc tìm kiếm vùng nhớ: Cần phải tìm kiếm một vùng nhớ liên tục đủ lớn để cấp phát cho file. Điều này đòi hỏi phải có các thuật toán tìm kiếm tối ưu, và việc tìm kiếm có thể tốn thời gian.
* Lãng phí không gian nhớ: Có thể xảy ra tình trạng phân mảnh ngoại (external fragmentation), khi có nhiều vùng nhớ nhỏ không liên tục, không đủ lớn để cấp phát cho một file, dẫn đến lãng phí không gian.
* Khó khăn trong việc mở rộng file: Nếu một file cần thêm không gian, có thể không có vùng nhớ liên tục nào đủ lớn để mở rộng, dẫn đến cần phải di chuyển file sang một vùng nhớ lớn hơn.
* Không đủ số khối đĩa tự do liên tiếp: Trường hợp không đủ số khối đĩa tự do liên tiếp cần thiết để cấp phát cho file là một vấn đề lớn của phương pháp này.

Phương pháp cấp phát liên tục hỗ trợ cả truy nhập tuần tự và truy nhập trực tiếp. Vì vậy, phương án B không phải là nhược điểm của phương pháp này.

Vậy đáp án đúng là B.

Thời gian định vị đầu đọc/ghi và thời gian truy nhập dữ liệu của đĩa thông thường là cố định và phụ thuộc vào cấu trúc kỹ thuật của ổ đĩa. Mỗi ổ đĩa được thiết kế với các thông số kỹ thuật riêng về tốc độ quay, mật độ rãnh, thời gian di chuyển đầu đọc,... Các yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian cần thiết để tìm đến vị trí dữ liệu và đọc/ghi dữ liệu. Vì vậy, đáp án A là chính xác.