Ảnh bên dưới mô tả một bảng trang (Page Table) của tiến trình P chạy trong Hệ điều hành dùng kỹ thuật phân trang. Hãy cho biết tiến trình P được cấp bao nhiêu Frame?
Đáp án đúng: C
Để trả lời câu hỏi này, ta cần xem xét bảng trang (Page Table) được cung cấp trong hình ảnh. Bảng trang ánh xạ các trang ảo (Virtual Page Number - VPN) của tiến trình P đến các khung vật lý (Frame Number) trong bộ nhớ vật lý. Mỗi hàng trong bảng trang đại diện cho một trang ảo. Nếu một trang ảo được ánh xạ đến một khung vật lý hợp lệ, nghĩa là trang đó đang nằm trong bộ nhớ vật lý.
Trong hình ảnh, chúng ta thấy có 8 hàng trong bảng trang có giá trị khung vật lý khác "-". Điều này có nghĩa là có 8 trang ảo của tiến trình P đang được ánh xạ đến 8 khung vật lý khác nhau. Vì vậy, tiến trình P được cấp phát 8 frame.
Vậy đáp án đúng là D.
Câu hỏi liên quan
Để giải bài toán này, chúng ta cần hiểu rõ về bảng trang (Page Table) và cách nó ánh xạ địa chỉ logic sang địa chỉ vật lý trong hệ thống bộ nhớ phân trang.
Trong bảng trang đã cho, có tổng cộng 20 mục (entries). Mỗi mục trong bảng trang tương ứng với một trang (page) của tiến trình P. Mỗi trang này được ánh xạ tới một frame vật lý trong bộ nhớ.
Đề bài cho biết mỗi frame có kích thước là 8 bytes.
Do đó, tổng dung lượng bộ nhớ mà tiến trình P được cấp phát sẽ là số lượng trang nhân với kích thước của mỗi frame:
Tổng dung lượng = Số lượng trang * Kích thước frame = 20 * 8 = 160 bytes.
Vậy, đáp án đúng là A. 160 Bytes.
Trong kỹ thuật phân trang, không gian địa chỉ logic của một tiến trình được chia thành các trang (pages), và không gian địa chỉ vật lý được chia thành các khung trang (frames). Page table ánh xạ các trang logic của tiến trình vào các khung trang vật lý trong bộ nhớ chính.
Kích thước frame = 2¹² bytes, nghĩa là mỗi frame có thể chứa 2¹² bytes dữ liệu.
Chỉ số page (p) = 32 bit. Số bit này cho biết số lượng trang tối đa mà tiến trình P có thể sử dụng. Như vậy, tiến trình P có 2³² trang.
Tổng dung lượng bộ nhớ mà tiến trình P có thể sử dụng bằng số trang nhân với kích thước của mỗi trang (frame):
Tổng dung lượng = (Số trang) * (Kích thước frame)
Tổng dung lượng = 2³² * 2¹² = 2^(32+12) = 2⁴⁴ bytes.
Vậy, tiến trình P được cấp không gian bộ nhớ là 2⁴⁴ bytes.
Lỗi trang (page fault) xảy ra khi một chương trình cố gắng truy cập một trang (page) bộ nhớ mà hiện tại không có trong bộ nhớ vật lý (RAM). Thay vào đó, trang này đã được chuyển (swap out) ra bộ nhớ phụ (thường là ổ cứng) để giải phóng RAM cho các trang khác. Hệ điều hành sau đó sẽ phải tìm và nạp trang này trở lại RAM từ bộ nhớ phụ để chương trình có thể tiếp tục thực thi.
* Phương án A: Không đúng. TLB không liên quan đến việc sử dụng thanh ghi cho bảng trang. Bảng trang thường quá lớn để lưu trữ hoàn toàn trong thanh ghi.
* Phương án B: Không đúng. TLB hữu ích ngay cả khi kích thước bảng trang nhỏ, nhưng lợi ích lớn nhất khi bảng trang lớn và việc truy cập vào bộ nhớ chính để tìm ánh xạ trang tốn kém.
* Phương án C: Đúng. TLB được sử dụng khi bảng trang được lưu trữ trong bộ nhớ chính. Khi CPU cần truy cập một địa chỉ ảo, nó sẽ kiểm tra TLB trước. Nếu ánh xạ trang được tìm thấy trong TLB (TLB hit), CPU có thể truy cập trực tiếp vào bộ nhớ vật lý. Nếu không tìm thấy (TLB miss), CPU phải truy cập vào bảng trang trong bộ nhớ chính, điều này tốn kém hơn nhiều.
* Phương án D: Không đúng. TLB vẫn hữu ích ngay cả khi bảng trang có ít số hiệu trang, nhưng hiệu quả sẽ cao hơn khi có nhiều số hiệu trang cần quản lý.
Vì vậy, đáp án chính xác là C.
* Giải thuật đồ thị cấp phát tài nguyên (Resource allocation graph): Biểu diễn trạng thái cấp phát tài nguyên và yêu cầu tài nguyên của các tiến trình, cho phép phát hiện chu trình (cycle) trong đồ thị, từ đó xác định deadlock.
* Giải thuật đồ thị chờ tài nguyên (Wait for Graph): Chỉ hiệu quả khi mỗi loại tài nguyên chỉ có một instance.
* Giải thuật nhà băng (Banker): Là một giải thuật phòng tránh deadlock, không phải là giải thuật phát hiện deadlock.
* Giải thuật chạy lại tiến trình (Rollback): Là một kỹ thuật phục hồi sau deadlock, không phải là giải thuật phát hiện deadlock.
