Bộ 300+ câu hỏi trắc nghiệm Hệ điều hành có lời giải cụ thể

Câu 1:

Với các hệ điều hành sử dụng luồng nhân (kernel threads) và luồng người dùng (User thread), giải thuật điều phối CPU áp dụng cho loại thread nào?

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Trong các hệ điều hành sử dụng cả luồng nhân (kernel threads) và luồng người dùng (user threads), giải thuật điều phối CPU sẽ được áp dụng trực tiếp cho các luồng nhân. Lý do là vì kernel thread được quản lý và điều khiển bởi chính hệ điều hành, do đó bộ điều phối CPU của hệ điều hành sẽ trực tiếp chọn lựa kernel thread nào sẽ được thực thi tiếp theo. User threads nằm trên tầng ứng dụng, việc điều phối chúng (nếu có) sẽ do thư viện luồng hoặc tiến trình thực hiện, nhưng cuối cùng vẫn phải thông qua kernel để truy cập CPU.

Câu 2:

Trong các mô hình ánh xạ user thread vào kernel thread, mô hình nào chỉ xảy ra tranh chấp CPU tại các kernel threads?

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Để trả lời câu hỏi này, chúng ta cần hiểu rõ về các mô hình ánh xạ user thread (luồng người dùng) vào kernel thread (luồng nhân) và cách chúng ảnh hưởng đến tranh chấp CPU.

Mô hình One-to-One: Mỗi user thread được ánh xạ tới một kernel thread riêng biệt. Do đó, tranh chấp CPU xảy ra trực tiếp giữa các kernel thread, mỗi thread đại diện cho một user thread.
Mô hình Many-to-One: Nhiều user thread được ánh xạ tới một kernel thread duy nhất. Trong mô hình này, chỉ một user thread có thể truy cập kernel tại một thời điểm, và tranh chấp CPU xảy ra chủ yếu ở mức user thread, khi các user thread phải tranh giành để được sử dụng kernel thread duy nhất.
Mô hình One-to-Many: Đây không phải là một mô hình ánh xạ thread tiêu chuẩn.
Mô hình Many-to-Many: Nhiều user thread được ánh xạ tới nhiều kernel thread. Tranh chấp CPU xảy ra ở mức kernel thread, nhưng không giới hạn ở các kernel thread đại diện trực tiếp cho user thread đang chạy. Các kernel thread có thể tranh chấp để thực hiện các tác vụ hệ thống khác.

Như vậy, mô hình mà tranh chấp CPU chỉ xảy ra tại các kernel threads là mô hình One-to-One, vì mỗi user thread có một kernel thread riêng.

Câu 3:

Một hệ điều hành chia hàng đợi Ready thành 2 hàng đợi con:

- Foreground queue: chứa các process hiển thị trên màn hình.

- Background queue: chứa các process chạy nền hoặc dạng Service.

Hệ điều hành trên sẽ chọn giải thuật điều phối đa hàng đợi (Multilevel Queue Scheduling) nào cho hợp lý?

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về các giải thuật điều phối CPU, đặc biệt là giải thuật điều phối đa hàng đợi (Multilevel Queue Scheduling).

* Fixed priority scheduling (A): Trong giải thuật này, mỗi hàng đợi được gán một mức độ ưu tiên cố định. CPU sẽ thực hiện các process trong hàng đợi có độ ưu tiên cao nhất trước, sau đó mới đến các hàng đợi có độ ưu tiên thấp hơn. Điều này phù hợp với yêu cầu của bài toán, khi các process hiển thị trên màn hình (Foreground queue) cần được ưu tiên hơn các process chạy nền (Background queue).

* Priority scheduling (B): Giải thuật này gán độ ưu tiên cho từng process riêng lẻ, không phân biệt hàng đợi. Mặc dù có thể sử dụng Priority scheduling để ưu tiên các process hiển thị trên màn hình, nhưng nó không tận dụng được cấu trúc hàng đợi đã được phân chia, và có thể dẫn đến việc một process chạy nền có độ ưu tiên cao hơn một process hiển thị trên màn hình, gây ra trải nghiệm không tốt cho người dùng.

* Time slice scheduling (C): Giải thuật này chia CPU thành các khoảng thời gian nhỏ (time slice) và cấp phát cho mỗi process một khoảng thời gian. Nó phù hợp cho các hệ thống chia sẻ thời gian, nhưng không đảm bảo được việc ưu tiên các process hiển thị trên màn hình.

* Round Robin scheduling (D): Tương tự như Time slice scheduling, Round Robin scheduling cũng chia CPU thành các khoảng thời gian và cấp phát cho mỗi process một khoảng thời gian theo vòng tròn. Nó không phù hợp cho việc ưu tiên các process hiển thị trên màn hình.

Như vậy, giải thuật Fixed priority scheduling là phù hợp nhất trong trường hợp này, vì nó cho phép hệ điều hành ưu tiên các process hiển thị trên màn hình hơn các process chạy nền, đảm bảo trải nghiệm tốt cho người dùng.

Câu 4:

Một hệ điều hành chia hàng đợi Ready thành nhiều hàng đợi con. Mỗi hàng đợi con chứa những process có quan hệ chung. Hệ điều hành trên sẽ chọn giải thuật điều phối đa hàng đợi (Multilevel Queue Scheduling) nào cho hợp lý?

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Giải thuật điều phối đa hàng đợi (Multilevel Queue Scheduling) chia hàng đợi ready thành nhiều hàng đợi con, mỗi hàng đợi con có thể có chính sách điều phối riêng. Trong trường hợp này, hệ điều hành cần một cơ chế để xác định độ ưu tiên giữa các hàng đợi.

* A. Fixed priority scheduling: Giải thuật này gán một độ ưu tiên cố định cho mỗi hàng đợi. Các process trong hàng đợi có độ ưu tiên cao hơn sẽ được phục vụ trước. Đây là một lựa chọn hợp lý vì nó cho phép hệ điều hành ưu tiên các loại process khác nhau (ví dụ: process hệ thống, process tương tác, process batch).

* B. Priority scheduling: Giải thuật này gán độ ưu tiên cho từng process riêng lẻ, không phải cho cả hàng đợi. Do đó, nó không phù hợp với tình huống có nhiều hàng đợi con.

* C. Time slice scheduling và D. Round Robin scheduling: Đây là các giải thuật chia sẻ thời gian, thường được sử dụng để điều phối các process trong cùng một hàng đợi, không phải để điều phối giữa các hàng đợi khác nhau.

Do đó, đáp án A là phù hợp nhất.

Câu 5:

Khi điều phối tiến trình cho hệ thống đa bộ xử lý, phương pháp nào dưới đây được thực hiện để đảm bảo cân bằng tải (Load Balance) cho các CPU?

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Trong hệ thống đa bộ xử lý, cân bằng tải (Load Balance) là một yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu suất tối ưu. Có hai phương pháp chính được sử dụng để cân bằng tải:

Push migration: Khi một CPU trở nên quá tải, nó sẽ "đẩy" một số công việc (tiến trình) sang các CPU khác ít tải hơn.

Pull migration: Khi một CPU nhàn rỗi hoặc ít tải, nó sẽ "kéo" công việc từ các CPU khác đang quá tải.

Do đó, cả hai phương pháp Push migration và Pull migration đều được sử dụng để đảm bảo cân bằng tải cho các CPU trong hệ thống đa bộ xử lý.