Để có thể chạy được nhiều tiến trình cùng lúc, giải pháp cơ bản của Hệ điều hành là gì?

Hệ điều hành Windows có thể thực hiện đa nhiệm (vừa duyệt web, nghe nhạc, chat, chơi game...) nhờ vào khả năng chuyển đổi xử lý giữa các tiến trình (chương trình) một cách rất nhanh chóng của CPU. Mặc dù máy tính có thể có nhiều CPU (đa lõi), nhưng ngay cả với một CPU đơn, hệ điều hành vẫn có thể thực hiện đa nhiệm bằng cách chia sẻ thời gian CPU giữa các tiến trình khác nhau. Tốc độ chuyển đổi này nhanh đến mức người dùng cảm thấy như các ứng dụng đang chạy đồng thời.

* Phương án A: Sai. Máy tính có nhiều CPU (đa lõi) giúp tăng hiệu năng xử lý, nhưng không phải là yếu tố duy nhất quyết định khả năng đa nhiệm. Hệ điều hành vẫn có thể thực hiện đa nhiệm trên máy tính chỉ có một CPU.
* Phương án B: Sai. RAM (bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên) là nơi lưu trữ dữ liệu tạm thời cho các chương trình đang chạy. RAM lớn giúp máy tính chạy nhiều chương trình hơn cùng lúc mà không bị chậm, nhưng không phải là yếu tố quyết định khả năng đa nhiệm.
* Phương án C: Sai. HDD (ổ cứng) là nơi lưu trữ dữ liệu lâu dài. Dung lượng HDD lớn giúp lưu trữ được nhiều chương trình và dữ liệu hơn, nhưng không ảnh hưởng đến khả năng đa nhiệm.
* Phương án D: Đúng. Tốc độ chuyển đổi xử lý nhiều tiến trình của CPU quá nhanh tạo ra ảo giác rằng các chương trình đang chạy đồng thời, mặc dù thực tế CPU chỉ xử lý một tiến trình tại một thời điểm.

Khi CPU chuyển từ tiến trình P1 sang tiến trình P2, hệ điều hành cần lưu lại trạng thái hiện tại của P1 để sau này có thể tiếp tục thực thi P1 từ đúng vị trí đó. Thông tin này được lưu trữ trong một cấu trúc dữ liệu đặc biệt gọi là Process Control Block (PCB). PCB chứa tất cả các thông tin cần thiết về tiến trình, bao gồm: giá trị của các thanh ghi, bộ đếm chương trình (program counter), thông tin quản lý bộ nhớ, trạng thái I/O, và các thông tin khác liên quan đến tiến trình.

* A. Đĩa cứng: Đĩa cứng thường được sử dụng để lưu trữ dữ liệu lâu dài, không phải là nơi lưu trữ tạm thời trạng thái của tiến trình đang chạy.
* B. Bộ nhớ phụ: Tương tự như đĩa cứng, bộ nhớ phụ không phải là nơi lý tưởng để lưu trữ trạng thái tiến trình một cách nhanh chóng.
* C. Process Control Block (PCB): Đây là đáp án đúng. PCB được thiết kế để lưu trữ tất cả các thông tin trạng thái của một tiến trình.
* D. Bộ nhớ ngoài: Bộ nhớ ngoài cũng giống như đĩa cứng và bộ nhớ phụ, không phù hợp để lưu trạng thái tiến trình đang chạy.

Do đó, đáp án chính xác là C.

Câu hỏi yêu cầu tìm vai trò KHÔNG thuộc về hệ điều hành trong quản lý tiến trình.

* A. Tạo và hủy các tiến trình của người sử dụng và của hệ thống: Đây là một trong những chức năng chính của hệ điều hành trong quản lý tiến trình. Hệ điều hành chịu trách nhiệm tạo mới các tiến trình khi người dùng yêu cầu hoặc khi hệ thống cần, và hủy các tiến trình khi chúng hoàn thành hoặc khi có lỗi xảy ra.
* B. Điều khiển bộ nhớ vật lý cho việc nạp tiến trình: Đây là vai trò của hệ điều hành trong quản lý bộ nhớ, không phải là quản lý tiến trình trực tiếp. Hệ điều hành quản lý việc cấp phát và thu hồi bộ nhớ cho các tiến trình, nhưng bản thân việc nạp tiến trình vào bộ nhớ vật lý là một phần của quản lý bộ nhớ.
* C. Cung cấp các cơ chế đồng bộ tiến trình: Hệ điều hành cung cấp các cơ chế như semaphore, mutex, monitor để các tiến trình có thể đồng bộ hóa và tránh xung đột khi truy cập tài nguyên chung.
* D. Cung cấp các cơ chế giao tiếp giữa các tiến trình: Hệ điều hành cung cấp các cơ chế như pipe, message queue, socket để các tiến trình có thể trao đổi dữ liệu và phối hợp hoạt động với nhau.

Vậy, đáp án đúng là B vì nó thuộc về quản lý bộ nhớ, không phải là vai trò trực tiếp trong quản lý tiến trình.

Bộ định thời CPU (CPU scheduler) hay còn gọi là bộ điều phối CPU, là một thành phần của hệ điều hành chịu trách nhiệm chọn tiến trình nào trong số các tiến trình đã sẵn sàng trong bộ nhớ sẽ được cấp phát CPU để thực thi. Các bộ định thời khác có vai trò khác nhau:

* Bộ định thời công việc (Job scheduler): Quyết định tiến trình nào được đưa vào hệ thống (từ hàng đợi chờ).
* Bộ định thời trung hạn (Medium-term scheduler): Điều khiển việc hoán đổi (swapping) các tiến trình giữa bộ nhớ và ổ đĩa.
* Bộ định thời thiết bị (Device scheduler): Quản lý việc sử dụng các thiết bị phần cứng.

Do đó, đáp án đúng là A.

Câu hỏi yêu cầu tìm tiêu chí KHÔNG thuộc hướng điều phối vì lợi ích người dùng (User-oriented). Các tiêu chí thuộc hướng này thường tập trung vào việc cải thiện trải nghiệm người dùng, chẳng hạn như thời gian đáp ứng nhanh, thời gian quay vòng ngắn, và thời gian chờ ít. Thông lượng (throughput) là số lượng công việc hoàn thành trong một đơn vị thời gian. Thông lượng cao thường được coi là tốt cho hệ thống nói chung, nhưng việc cố gắng tối đa hóa thông lượng mà bỏ qua các yếu tố như thời gian đáp ứng và thời gian chờ có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến trải nghiệm người dùng. Vì vậy, việc "thông lượng tiến trình sao cho ít nhất" không phù hợp với mục tiêu điều phối vì lợi ích người dùng.

Phương án A, B, C đều hướng đến việc cải thiện trải nghiệm người dùng bằng cách giảm thời gian mà người dùng phải chờ đợi. Phương án D lại đi ngược lại, do đó nó không thuộc hướng điều phối vì lợi ích người dùng.