Hiện tượng bộ nhớ có những vùng trống bên trong không gian đã cấp cho tiến trình được gọi là gì?

Để đánh giá tính an toàn của chuỗi tiến trình B -> A, ta cần phân tích trạng thái tài nguyên:

1. Tài nguyên hiện có: 12
2. B thực thi trước:
* B đang giữ: (1, 2, 2)
* B cần thêm: (4, 1, 0)
* Sau khi B hoàn thành, tài nguyên trả lại: 1 + 2 + 2 = 5
* Tổng tài nguyên có sẵn sau khi B kết thúc: 12 + 5 = 17

3. A thực thi sau B:
* A đang giữ: (2, 0, 0)
* A cần thêm: (3, 0, 3)
* Để A có thể hoàn thành, cần (3, 0, 3) tài nguyên.
* Số tài nguyên A cần thêm (3, 0, 3) < số tài nguyên sẵn có (17, ?, ?). Vì A cần (3,0,3) mà sau khi B trả lại tài nguyên, hệ thống có tổng 17 tài nguyên, A hoàn toàn có thể lấy đủ để hoàn thành.
* Vậy chuỗi B -> A là an toàn.

Vậy đáp án đúng là: "B. Sẽ là an toàn (safe) vì số tài nguyên A cần thêm ít hơn (số sẵn + số B đang giữ)."

Để xác định chuỗi thực thi tiến trình nào là an toàn, ta cần kiểm tra xem với thứ tự đó, hệ thống có thể cấp phát tài nguyên cho từng tiến trình một cách tuần tự hay không mà không rơi vào trạng thái deadlock. Tổng số tài nguyên là 12.

* Kiểm tra đáp án A (A > B > C):
* Tiến trình A đang giữ 3 tài nguyên và cần thêm 4 tài nguyên nữa để hoàn thành. Hệ thống hiện có 12 - 3 - 4 - 2 = 3 tài nguyên đang không được sử dụng. Vì 3 < 4, tiến trình A không thể hoàn thành ngay lập tức.
* Tuy nhiên, sau khi tiến trình A hoàn thành (giả sử), hệ thống sẽ có 3 + 3 + 4 = 10 tài nguyên. Lúc này, tiến trình B đang giữ 4 tài nguyên và cần thêm 5 tài nguyên nữa để hoàn thành. Vì 10 > 5, tiến trình B có thể hoàn thành.
* Sau khi B hoàn thành, hệ thống có 10 + 4 + 5 = 19 tài nguyên. Tiến trình C đang giữ 2 tài nguyên và cần thêm 5 tài nguyên nữa. Vì 19 > 5, tiến trình C có thể hoàn thành.
* Vậy, chuỗi A > B > C là an toàn.
* Kiểm tra đáp án B (A > C > B):
* Tiến trình A đang giữ 3 tài nguyên và cần thêm 4 tài nguyên nữa. Hệ thống hiện có 3 tài nguyên đang không được sử dụng. Vì 3 < 4, tiến trình A không thể hoàn thành ngay lập tức. (Tương tự như trên).
* Sau khi tiến trình A hoàn thành (giả sử), hệ thống sẽ có 10 tài nguyên. Tiến trình C đang giữ 2 tài nguyên và cần thêm 5 tài nguyên nữa để hoàn thành. Vì 10 > 5, tiến trình C có thể hoàn thành.
* Sau khi C hoàn thành, hệ thống có 10 + 2 + 5 = 17 tài nguyên. Tiến trình B đang giữ 4 tài nguyên và cần thêm 5 tài nguyên nữa. Vì 17 > 5, tiến trình B có thể hoàn thành.
* Vậy chuỗi A > C > B cũng an toàn.
* Kiểm tra đáp án C (B > A > C):
* Tiến trình B đang giữ 4 tài nguyên và cần thêm 5 tài nguyên nữa. Hệ thống hiện có 3 tài nguyên đang không được sử dụng. Vì 3 < 5, tiến trình B không thể hoàn thành ngay lập tức.
* Sau khi tiến trình B hoàn thành (giả sử), hệ thống sẽ có 3 + 4 + 5 = 12 tài nguyên. Tiến trình A đang giữ 3 tài nguyên và cần thêm 4 tài nguyên nữa để hoàn thành. Vì 12 > 4, tiến trình A có thể hoàn thành.
* Sau khi A hoàn thành, hệ thống có 12 + 3 + 4 = 19 tài nguyên. Tiến trình C đang giữ 2 tài nguyên và cần thêm 5 tài nguyên nữa. Vì 19 > 5, tiến trình C có thể hoàn thành.
* Vậy chuỗi B > A > C cũng an toàn.
* Kiểm tra đáp án D (B > C > A):
* Tiến trình B đang giữ 4 tài nguyên và cần thêm 5 tài nguyên nữa. Hệ thống hiện có 3 tài nguyên đang không được sử dụng. Vì 3 < 5, tiến trình B không thể hoàn thành ngay lập tức.
* Sau khi tiến trình B hoàn thành (giả sử), hệ thống sẽ có 12 tài nguyên. Tiến trình C đang giữ 2 tài nguyên và cần thêm 5 tài nguyên nữa để hoàn thành. Vì 12 > 5, tiến trình C có thể hoàn thành.
* Sau khi C hoàn thành, hệ thống có 12 + 2 + 5 = 19 tài nguyên. Tiến trình A đang giữ 3 tài nguyên và cần thêm 4 tài nguyên nữa. Vì 19 > 4, tiến trình A có thể hoàn thành.
* Vậy chuỗi B > C > A cũng an toàn.

Như vậy, cả 4 đáp án đều cho chuỗi thực thi an toàn. Có lẽ đề bài bị sai sót, vì thông thường chỉ có 1 đáp án đúng duy nhất.

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.

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).