Các trường hợp sau có thể diễn ra trong quá trình thực thi tiến trình: (1) Loại trừ tương hỗ, (2) Giữ và chờ cấp thêm tài nguyên, (3) Không cho trưng dụng tài nguyên, (4) Đợi xoay vòng. Để NGĂN CHẶN Deadlock, Hệ điều hành cần phải ngăn chặn không cho xảy ra trường hợp nào?

Phương pháp sử dụng đồ thị chờ tài nguyên (Wait-for Graph) để phát hiện và tránh Deadlock chỉ hiệu quả khi mỗi loại tài nguyên chỉ có duy nhất một thực thể. Trong trường hợp này, chu trình trong đồ thị chờ biểu thị một deadlock.

* Đáp án A sai: Nếu tài nguyên có nhiều thực thể, một chu trình trong đồ thị chờ không nhất thiết chỉ ra deadlock, vì có thể có các thực thể tài nguyên khác có thể được cấp phát.
* Đáp án B đúng: Khi tài nguyên chỉ có một thực thể, một chu trình trong đồ thị chờ chắc chắn chỉ ra một deadlock.
* Đáp án C sai: Tài nguyên không có thực thể là vô nghĩa.
* Đáp án D sai: Như giải thích ở đáp án A, đồ thị chờ không hoạt động hiệu quả khi tài nguyên có nhiều thực thể.

Swapping là một kỹ thuật quản lý bộ nhớ, trong đó một tiến trình có thể tạm thời được chuyển từ bộ nhớ chính (RAM) sang bộ nhớ thứ cấp (ví dụ: ổ cứng) để giải phóng RAM cho các tiến trình khác. Khi tiến trình đó cần thực thi lại, nó sẽ được chuyển trở lại vào RAM.

Trong các thuật toán điều phối tiến trình được liệt kê:

* FIFO (First-In, First-Out): Thuật toán này đơn giản, tiến trình nào đến trước thì được phục vụ trước. Không cần swapping.
* Round-robin: Thuật toán này cấp cho mỗi tiến trình một lượng thời gian CPU nhất định (quantum). Nếu tiến trình không hoàn thành trong quantum đó, nó sẽ bị ngắt và đưa vào cuối hàng đợi. Round-robin thường đi kèm với swapping để đảm bảo tính công bằng và ngăn chặn một tiến trình chiếm dụng CPU quá lâu.
* SJF (Shortest Job First): Thuật toán này chọn tiến trình có thời gian thực thi ngắn nhất để thực thi trước. Không nhất thiết phải sử dụng swapping, nhưng có thể dùng để đưa các tiến trình ngắn vào bộ nhớ.
* Độ ưu tiên: Thuật toán này gán một mức độ ưu tiên cho mỗi tiến trình và chọn tiến trình có độ ưu tiên cao nhất để thực thi. Mặc dù không trực tiếp yêu cầu swapping, nhưng trong một số hệ thống, các tiến trình có độ ưu tiên thấp có thể bị swap ra để nhường chỗ cho các tiến trình có độ ưu tiên cao hơn.

Tuy nhiên, Round-robin thường được liên kết chặt chẽ với swapping hơn vì nó thường xuyên ngắt các tiến trình và có thể cần swap chúng ra để nhường chỗ cho các tiến trình khác đang chờ.

Do đó, đáp án chính xác nhất là B.

Giải thuật Round Robin (RR) là một giải thuật điều phối CPU trong đó mỗi tiến trình được cấp một lượng thời gian CPU cố định, gọi là quantum time (thời gian lượng tử).

- Các tiến trình được đặt vào hàng đợi Ready.
- CPU thực thi các tiến trình theo thứ tự từ đầu hàng đợi đến cuối hàng đợi.
- Khi một tiến trình được cấp CPU, nó sẽ chạy trong khoảng thời gian quantum time.
- Nếu tiến trình hoàn thành trước khi hết quantum time, nó sẽ thoát khỏi CPU và CPU chuyển sang tiến trình tiếp theo trong hàng đợi.
- Nếu tiến trình vẫn chưa hoàn thành sau khi hết quantum time, nó sẽ bị ngắt và đưa trở lại cuối hàng đợi Ready. CPU sau đó sẽ chuyển sang tiến trình tiếp theo trong hàng đợi.

Như vậy, CPU thực thi các tiến trình theo thứ tự xoay vòng, mỗi tiến trình được một lượng thời gian CPU nhất định. Đáp án C mô tả đúng nhất cách thức hoạt động của thuật toán Round Robin.

Thuật toán Round Robin (RR) là một thuật toán điều phối CPU theo kiểu chia sẻ thời gian (time-sharing). Mỗi tiến trình được cấp một khoảng thời gian CPU nhất định, gọi là quantum time. Khi một tiến trình sử dụng hết quantum time của nó, bộ điều phối sẽ ngắt tiến trình đó và chuyển CPU cho tiến trình tiếp theo trong hàng đợi ready. Tiến trình bị ngắt sẽ được đưa trở lại cuối hàng đợi ready để chờ lượt thực thi tiếp theo. Điều này đảm bảo rằng mọi tiến trình đều có cơ hội sử dụng CPU một cách công bằng.

* Phương án A sai: Tiến trình không được cấp thêm quantum time ngay lập tức khi hết hạn. Nếu không, nó sẽ chiếm dụng CPU quá lâu và các tiến trình khác sẽ bị trì hoãn.
* Phương án B đúng: Đây là đặc điểm cốt lõi của thuật toán Round Robin. Sau khi sử dụng hết quantum time, tiến trình sẽ được đưa về cuối hàng đợi ready để chờ lượt tiếp theo.
* Phương án C sai: Hàng đợi công việc (Job queue) là nơi các tiến trình mới đến hệ thống chờ để được đưa vào bộ nhớ chính (RAM) và trở thành tiến trình ready. Tiến trình đã ở trạng thái ready và đang được điều phối CPU sẽ không quay lại hàng đợi công việc.
* Phương án D sai: Việc đưa tiến trình vào bộ nhớ phụ (ví dụ: ổ cứng) thường xảy ra khi hệ thống thiếu RAM và cần thực hiện swapping (hoán đổi) để giải phóng bộ nhớ. Điều này không liên quan trực tiếp đến việc hết quantum time trong thuật toán Round Robin.

Trong phương pháp định thời "đa bộ xử lý đối xứng" (SMP - Symmetric Multiprocessing), các bộ xử lý chia sẻ bộ nhớ và hệ điều hành quản lý việc phân phối tác vụ cho các bộ xử lý này. Có nhiều cách để tổ chức hàng đợi Ready:

* Hàng đợi chung (A): Một hàng đợi duy nhất chứa tất cả các tiến trình sẵn sàng, và bất kỳ bộ xử lý nào rảnh rỗi đều có thể lấy một tiến trình từ hàng đợi này. Ưu điểm là đơn giản, dễ cân bằng tải. Nhược điểm là có thể gây ra tranh chấp khi nhiều bộ xử lý cùng truy cập hàng đợi.
* Hàng đợi riêng (B): Mỗi bộ xử lý có một hàng đợi riêng. Ưu điểm là giảm tranh chấp. Nhược điểm là có thể gây ra mất cân bằng tải, khi một số bộ xử lý có nhiều tiến trình trong hàng đợi của chúng, trong khi các bộ xử lý khác lại nhàn rỗi.
* Kết hợp (C): Hệ thống có thể sử dụng cả hàng đợi chung và hàng đợi riêng. Ví dụ, có một hàng đợi chung để các tiến trình mới đến, và sau đó chúng được phân phối cho các hàng đợi riêng của từng bộ xử lý. Hoặc, các bộ xử lý có thể lấy tiến trình từ hàng đợi chung nếu hàng đợi riêng của chúng trống.

Do đó, đáp án C là chính xác nhất, vì nó bao gồm cả hai khả năng: có thể có hàng đợi chung, hàng đợi riêng, hoặc cả hai.

Đáp án D sai vì hệ thống vẫn cần hàng đợi để quản lý các tiến trình đang chờ được thực thi.