Có 3 tiến trình P1, P2, P3 cùng hoạt động song song trong hệ thống máy tính. Biểu đồ hoạt động của chúng mô tả theo hình dưới. Cho biết hệ thống máy tính này thuộc loại nào?

Khi tiến trình kết thúc, hệ thống sẽ:

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Khi một tiến trình kết thúc, hệ điều hành sẽ thực hiện các công việc để giải phóng tài nguyên mà tiến trình đó đã sử dụng và loại bỏ các thông tin liên quan đến tiến trình.

Phương án A: Thu hồi lại PCB (Process Control Block) của tiến trình. PCB là một cấu trúc dữ liệu chứa thông tin quan trọng về tiến trình, như ID, trạng thái, bộ đếm chương trình, các thanh ghi, thông tin quản lý bộ nhớ, v.v. Khi tiến trình kết thúc, PCB không còn cần thiết và sẽ được thu hồi để giải phóng bộ nhớ.

Phương án B: Thu hồi lại tài nguyên của tiến trình. Các tài nguyên mà tiến trình đã sử dụng (ví dụ: bộ nhớ, file, thiết bị I/O) sẽ được hệ điều hành thu hồi để các tiến trình khác có thể sử dụng.

Phương án C: Thu hồi lại PCB và tài nguyên của tiến trình. Đây là phương án chính xác nhất vì nó bao gồm cả việc thu hồi PCB và các tài nguyên khác mà tiến trình đã sử dụng.

Phương án D: Loại nó ra khỏi hàng đợi Ready Queue. Việc loại tiến trình ra khỏi hàng đợi Ready Queue chỉ là một phần của quá trình kết thúc. Khi tiến trình kết thúc, nó không chỉ bị loại khỏi hàng đợi Ready Queue mà còn phải thu hồi PCB và tài nguyên.

Do đó, đáp án chính xác nhất là C.

Câu 10:

Đặc điểm của phương pháp liên lạc giữa các tiến trình qua vùng nhớ chia sẻ (shared memory) là gì?

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Phương pháp liên lạc giữa các tiến trình qua vùng nhớ chia sẻ (shared memory) là một trong những cách nhanh nhất để trao đổi dữ liệu giữa các tiến trình, vì các tiến trình có thể trực tiếp truy cập và sửa đổi dữ liệu trong vùng nhớ chung mà không cần thông qua kernel. Điều này giảm thiểu overhead so với các phương pháp liên lạc khác như message passing, pipe,...

- Phương án A: Đúng, vùng nhớ chia sẻ cho phép các tiến trình truy cập trực tiếp vào cùng một vùng nhớ, loại bỏ nhu cầu sao chép dữ liệu, giúp tăng tốc độ trao đổi.
- Phương án B: Sai, vùng nhớ chia sẻ thường được sử dụng trong các hệ thống đơn lẻ hoặc hệ thống đa xử lý chặt chẽ, không phù hợp cho các hệ phân tán vì vấn đề đồng bộ và nhất quán dữ liệu trở nên phức tạp hơn.
- Phương án C: Sai, vùng nhớ chia sẻ không an toàn bằng các phương pháp liên lạc khác (ví dụ message passing) vì các tiến trình có thể ghi đè lên dữ liệu của nhau nếu không có cơ chế đồng bộ hóa thích hợp. Việc bảo vệ dữ liệu phụ thuộc vào việc triển khai cơ chế đồng bộ hóa, như mutexes hoặc semaphores.
- Phương án D: Sai, vùng nhớ chia sẻ không trực tiếp bảo vệ phần cứng máy tính.

Câu 11:

Một tiến trình (process) có nhiều luồng (threads). Thành phần nào dưới đây là DÙNG CHUNG giữa tiến trình (Process) và các luồng (Threads) của nó?

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Trong một tiến trình đa luồng, các luồng chia sẻ chung một số tài nguyên của tiến trình mẹ. Cụ thể:

Không gian bộ nhớ: Các luồng trong cùng một tiến trình chia sẻ không gian địa chỉ bộ nhớ, bao gồm code, data, heap. Điều này cho phép các luồng truy cập và trao đổi dữ liệu một cách dễ dàng.

Con trỏ lệnh (Instruction Pointer): Mỗi luồng có con trỏ lệnh riêng để theo dõi lệnh nào đang được thực thi.

Các thanh ghi và ngăn xếp: Mỗi luồng có tập thanh ghi riêng và ngăn xếp riêng để lưu trữ trạng thái thực thi của nó.

Do đó, đáp án đúng là A. không gian bộ nhớ.

Câu 12:

Để được CPU thực thi, các luồng người dùng (user thread) cần phải:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Trong các hệ điều hành hiện đại, luồng người dùng (user thread) không được trực tiếp thực thi bởi CPU. Thay vào đó, chúng cần được ánh xạ tới một luồng nhân (kernel thread) tương ứng. Luồng nhân này mới thực sự là đối tượng được hệ điều hành quản lý và lên lịch để thực thi trên CPU. Mô hình ánh xạ này có thể là "n-1" (n luồng người dùng ánh xạ tới 1 luồng nhân), "1-1" (1 luồng người dùng ánh xạ tới 1 luồng nhân), hoặc "n-m" (n luồng người dùng ánh xạ tới m luồng nhân, với m <= n). Các phương án khác không chính xác vì:

B: Luồng người dùng không trực tiếp đưa vào hàng đợi CPU. Hàng đợi CPU chứa các luồng nhân.
C: Hàng đợi công việc (Job queue) thường liên quan đến việc quản lý các tiến trình (process), không phải luồng (thread).
D: Việc gán một chỉ số thực thi luồng không đảm bảo luồng đó được CPU thực thi. Cần có sự quản lý và lên lịch của hệ điều hành thông qua luồng nhân.

Câu 13:

Những chỉ số nào dưới đây KHÔNG dùng để đánh giá hiệu quả của một giải thuật điều phối tiến trình?

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Câu hỏi yêu cầu xác định chỉ số KHÔNG dùng để đánh giá hiệu quả của giải thuật điều phối tiến trình. Các chỉ số thường được dùng bao gồm:

Thời gian đợi (waiting time): Thời gian một tiến trình phải chờ trong hàng đợi trước khi được cấp CPU.
Thời gian hoàn thành (turnaround time): Tổng thời gian từ khi tiến trình được đưa vào hệ thống đến khi hoàn thành.
Thời gian CPU phục vụ (CPU burst time): Thời gian CPU thực thi tiến trình.

Thời gian tiến trình được nạp vào bộ nhớ (thường liên quan đến quá trình quản lý bộ nhớ) không trực tiếp đánh giá hiệu quả của giải thuật điều phối CPU.

Câu 14:

Nguyên tắc chọn tiến trình từ hàng đợi Ready vào cho CPU thực thi của giải thuật điều phối FCFS (First-Come, First-Served) là gì?

Lời giải: