Giả sử, hệ thống có 12 tài nguyên. Có 3 tiến trình A, B, C đang chạy. Tại thời điểm, trạng thái sử dụng tài nguyên các tiến trình như sau. Hãy cho biết, chuỗi thực thi tiến trình nào dưới đây là an toàn (safe)?

Câu 25:

Tại thời điểm t, hệ thống có đồ thị cấp phát tài nguyên RAG như hình dưới (P3 yêu cầu instance phía dưới của R2). Hãy chọn đánh giá đúng:

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Phân tích đồ thị cấp phát tài nguyên (RAG) để xác định trạng thái deadlock:

* Đồ thị cấp phát tài nguyên (RAG): Mô tả trạng thái cấp phát tài nguyên cho các tiến trình.
* Deadlock (tắc nghẽn): Xảy ra khi hai hoặc nhiều tiến trình chờ đợi lẫn nhau để giải phóng tài nguyên, dẫn đến không tiến trình nào có thể tiếp tục.

Trong đồ thị đã cho, ta thấy:

* P3 đang yêu cầu một instance của R2 mà R2 hiện đang được P4 nắm giữ.
* Nếu P4 không giải phóng instance này, P3 sẽ tiếp tục chờ đợi.
* Nếu có một chu trình trong đồ thị (ví dụ: P1 -> R1 -> P2 -> R2 -> P3 -> R2 -> P4 -> ... -> P1), thì có khả năng cao xảy ra deadlock.

Đánh giá các phương án:

* A. chắc chắn không xảy ra Deadlock (tắc nghẽn). Sai, vì có khả năng xảy ra deadlock nếu có chu trình chờ đợi.
* B. chắc chắn xảy ra Deadlock (tắc nghẽn). Sai, vì deadlock chỉ xảy ra nếu có chu trình chờ đợi và các điều kiện cần khác đáp ứng.
* C. sẽ xảy ra Deadlock nếu P4 không trả instance trong R2. Đúng, vì nếu P4 không trả instance của R2, P3 sẽ tiếp tục chờ, và nếu điều này tạo ra một chu trình chờ đợi, deadlock sẽ xảy ra.
* D. không xảy ra Deadlock nếu P2 không trả tài nguyên R1. Sai, việc P2 có trả hay không R1 không ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng xảy ra deadlock giữa P3 và P4.

Vậy đáp án đúng là C.

Câu 26:

Trong hệ thống tài nguyên có nhiều thực thể (instance), nếu đồ thị cấp phát tài nguyên RAG chứa chu trình thì hệ thống sẽ thế nào?

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Khi đồ thị cấp phát tài nguyên (Resource Allocation Graph - RAG) chứa chu trình (cycle), điều này cho thấy có một tập các tiến trình đang chờ đợi lẫn nhau để chiếm giữ tài nguyên. Tuy nhiên, sự tồn tại của chu trình không *chắc chắn* dẫn đến deadlock. Deadlock chỉ xảy ra khi mỗi tiến trình trong chu trình đó giữ một tài nguyên mà tiến trình khác trong chu trình cần, và không tiến trình nào chịu nhả tài nguyên của mình. Nếu có một tiến trình trong chu trình có thể giải phóng tài nguyên, hoặc nếu có nhiều instance của một tài nguyên, thì deadlock có thể không xảy ra. Vì vậy, đáp án chính xác nhất là có thể có hoặc không xảy ra Deadlock (tắc nghẽn).

Câu 27:

Hệ điều hành KHÔNG dùng phương pháp nào dưới đây cho việc giải quyết Deadlock?

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về các phương pháp giải quyết Deadlock (tình trạng bế tắc) trong hệ điều hành.

Phương pháp Ngăn chặn (Preventing): Tìm cách ngăn chặn một trong bốn điều kiện cần thiết để deadlock xảy ra (loại trừ lẫn nhau, giữ và chờ, không thu hồi, chờ đợi vòng tròn).
Phương pháp Phòng tránh (Avoiding): Sử dụng thông tin bổ sung về các yêu cầu tài nguyên để quyết định xem một yêu cầu có nên được cấp hay không, nhằm tránh deadlock (ví dụ: thuật toán Banker).
Phương pháp Phát hiện và Khôi phục: Cho phép deadlock xảy ra, sau đó phát hiện ra nó và thực hiện các hành động để khôi phục (ví dụ: chấm dứt tiến trình hoặc thu hồi tài nguyên).
Phương pháp Định thời (Scheduling): Là một kỹ thuật quản lý việc thực thi các tiến trình, tập trung vào việc tối ưu hóa hiệu suất và đáp ứng của hệ thống. Định thời KHÔNG trực tiếp giải quyết deadlock.

Do đó, phương pháp Định thời (Scheduling) không được sử dụng trực tiếp để giải quyết Deadlock.

Câu 28:

Hệ điều hành ngăn chặn deadlock bằng cách đặt ra quy định: “Nếu tiến trình đang giữ tài nguyên thì phải hoàn trả trước khi yêu cầu tài nguyên khác”. Quy định này là:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về các điều kiện cần để xảy ra deadlock và các phương pháp ngăn chặn deadlock trong hệ điều hành. Một trong những phương pháp ngăn chặn deadlock là phá vỡ một trong bốn điều kiện cần để deadlock xảy ra. Bốn điều kiện đó là:

1. Loại trừ tương hỗ (Mutual exclusion): Tài nguyên chỉ có thể được sử dụng bởi một tiến trình tại một thời điểm.
2. Giữ và chờ tài nguyên (Hold and wait): Tiến trình đang giữ ít nhất một tài nguyên và đang chờ để có được các tài nguyên khác do các tiến trình khác giữ.
3. Không trưng dụng (No preemption): Tài nguyên chỉ có thể được giải phóng tự nguyện bởi tiến trình đang giữ nó, sau khi tiến trình đó hoàn thành nhiệm vụ của mình.
4. Chờ vòng tròn (Circular wait): Tập hợp các tiến trình {P0, P1, ..., Pn} đang chờ, trong đó P0 đang chờ một tài nguyên do P1 giữ, P1 đang chờ một tài nguyên do P2 giữ, ..., Pn-1 đang chờ một tài nguyên do Pn giữ, và Pn đang chờ một tài nguyên do P0 giữ.

Quy định "Nếu tiến trình đang giữ tài nguyên thì phải hoàn trả trước khi yêu cầu tài nguyên khác" nhằm mục đích ngăn chặn điều kiện "giữ và chờ tài nguyên" (Hold and Wait). Nếu một tiến trình buộc phải trả lại tài nguyên đang giữ trước khi yêu cầu tài nguyên mới, nó không thể đồng thời giữ tài nguyên và chờ tài nguyên khác, do đó phá vỡ điều kiện cần thiết cho deadlock.

Vì vậy, đáp án đúng là B.

Câu 29:

Nếu Hệ điều hành đặt số thứ tự cho mỗi tài nguyên; đồng thời quy định tiến trình chỉ được yêu cầu tài nguyên theo thứ tự tăng lên. Quy định này ngăn chặn trường hợp nào?

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Quy định tiến trình chỉ được yêu cầu tài nguyên theo thứ tự tăng dần giúp ngăn chặn điều kiện "Đợi xoay vòng". Điều kiện "Đợi xoay vòng" xảy ra khi có một chuỗi các tiến trình, mỗi tiến trình đang giữ một tài nguyên và chờ một tài nguyên mà tiến trình kế tiếp trong chuỗi đang giữ. Bằng cách yêu cầu tài nguyên theo thứ tự, ta phá vỡ cấu trúc vòng tròn này, do đó ngăn chặn được deadlock.

Các lựa chọn khác:

* Điều kiện Loại trừ: Liên quan đến việc tài nguyên chỉ được sử dụng độc quyền bởi một tiến trình tại một thời điểm. Thứ tự yêu cầu tài nguyên không trực tiếp ảnh hưởng đến điều này.
* Điều kiện Giữ và chờ cấp thêm tài nguyên: Xảy ra khi tiến trình giữ một tài nguyên và đồng thời chờ cấp thêm một tài nguyên khác. Thứ tự yêu cầu tài nguyên có thể gián tiếp ảnh hưởng, nhưng không phải là cơ chế ngăn chặn trực tiếp.
* Điều kiện Không trưng dụng tài nguyên: Liên quan đến việc tài nguyên chỉ có thể được giải phóng tự nguyện bởi tiến trình đang giữ nó sau khi tiến trình đó hoàn thành. Thứ tự yêu cầu không ảnh hưởng đến điều này.

Câu 23:

Trong quá trình thực thi tiến trình, những trường hợp nào là điều kiện xảy ra Deadlock:

Lời giải: