Khi điều phối tiến trình cho hệ thống đa bộ xử lý, phương pháp nào dưới đây được thực hiện để đảm bảo cân bằng tải (Load Balance) cho các CPU?

Deadlock (tắc nghẽn) xảy ra khi hai hoặc nhiều tiến trình bị chặn vô thời hạn, chờ đợi lẫn nhau để giải phóng các tài nguyên mà tiến trình khác đang giữ. Điều này dẫn đến một vòng tròn chờ đợi, không có tiến trình nào có thể tiếp tục thực hiện.

* A. Hệ thống bị thiếu bộ nhớ: Thiếu bộ nhớ có thể gây ra các vấn đề về hiệu suất, nhưng không trực tiếp gây ra deadlock. Nó có thể làm tăng khả năng xảy ra deadlock, nhưng không phải là nguyên nhân chính.
* B. Nhiều tiến trình chờ một tài nguyên: Đây là một điều kiện cần thiết cho deadlock. Nếu nhiều tiến trình cùng chờ một tài nguyên đang bị giữ bởi một tiến trình khác, thì có khả năng deadlock xảy ra.
* C. Tiến trình chờ tài nguyên lâu vô tận: Đây là một biểu hiện của deadlock, không phải là nguyên nhân trực tiếp. Deadlock gây ra việc chờ đợi vô tận.
* D. Số tài nguyên nhỏ hơn số tiến trình: Đây là một điều kiện có thể dẫn đến deadlock. Nếu có ít tài nguyên hơn so với số lượng tiến trình cần, thì các tiến trình có thể phải chờ đợi tài nguyên, làm tăng khả năng deadlock.

Trong các phương án trên, phương án D mô tả điều kiện gần nhất dẫn đến deadlock. Khi số lượng tài nguyên nhỏ hơn số lượng tiến trình, các tiến trình cạnh tranh để giành tài nguyên, và nếu việc cấp phát tài nguyên không được quản lý cẩn thận, có thể dẫn đến tình trạng deadlock. Tuy nhiên, phương án B cũng là một yếu tố quan trọng, vì deadlock thường xảy ra khi nhiều tiến trình chờ đợi lẫn nhau để có được một tài nguyên cụ thể.

Tuy nhiên, phương án D mô tả đúng và đủ nhất điều kiện cần để deadlock xảy ra, là số tài nguyên không đủ để đáp ứng nhu cầu của tất cả các tiến trình, từ đó gây ra việc các tiến trình phải chờ đợi lẫn nhau.

Đồ thị cấp phát tài nguyên (Resource Allocation Graph - RAG) được sử dụng để mô tả trạng thái cấp phát tài nguyên trong hệ thống. Trong đồ thị RAG, một chu trình (cycle) biểu thị rằng có một tập hợp các tiến trình đang chờ đợi lẫn nhau để chiếm giữ tài nguyên, dẫn đến bế tắc (deadlock).

* Đáp án A (Loại trừ hỗ tương): Loại trừ hỗ tương là một trong bốn điều kiện cần để xảy ra bế tắc, nhưng đồ thị RAG không trực tiếp biểu diễn điều kiện này.
* Đáp án B (Giữ và chờ): Giữ và chờ cũng là một điều kiện cần cho bế tắc, nhưng không được biểu diễn trực tiếp bằng đồ thị RAG.
* Đáp án C (Không cho trưng dụng tài nguyên): Đây cũng là một điều kiện cần của bế tắc, nhưng không được thể hiện trực tiếp qua đồ thị tài nguyên.
* Đáp án D (Tồn tại chu trình): Sự tồn tại của chu trình trong đồ thị cấp phát tài nguyên chỉ ra rằng có một nhóm các tiến trình đang giữ các tài nguyên mà các tiến trình khác trong nhóm cần, và ngược lại, tạo thành một vòng chờ đợi lẫn nhau. Đây chính là điều kiện để có thể xảy ra bế tắc.

Giải thuật SRTF (Shortest Remaining Time First) là một giải thuật điều phối ưu tiên tiến trình nào có thời gian thực thi còn lại ngắn nhất. Thời gian chờ của một tiến trình là khoảng thời gian mà tiến trình đó phải chờ trong hàng đợi trước khi được thực thi.

Để tính thời gian chờ của tiến trình P2, ta cần xem xét bảng và mô phỏng quá trình thực thi:

- Thời điểm 0: P1 đến (Burst time = 8), P2 đến (Burst time = 4), P3 đến (Burst time = 9), P4 đến (Burst time = 5). SRTF chọn P2 để thực thi vì có thời gian thực thi ngắn nhất (4).
- Thời điểm 4: P2 hoàn thành. Đến đây, P1 (còn 8), P3 (9), P4 (5). SRTF chọn P4 để thực thi (5).
- Thời điểm 9: P4 hoàn thành. P1 (còn 8), P3 (9). SRTF chọn P1 để thực thi (8).
- Thời điểm 17: P1 hoàn thành. P3 (9) được thực thi.
- Thời điểm 26: P3 hoàn thành.

Vậy, P2 được thực thi ngay khi đến, không phải chờ đợi. Do đó thời gian chờ của P2 là 0.

Trình biên dịch (Compiler) là một chương trình máy tính dịch mã nguồn được viết bằng một ngôn ngữ lập trình (ví dụ: C, Java) sang một ngôn ngữ khác, thường là ngôn ngữ máy (machine code) để máy tính có thể trực tiếp thực thi.

Trong hệ điều hành, trình biên dịch đóng vai trò quan trọng trong việc:

* Biên dịch các lệnh của Applications để CPU thực thi: Các ứng dụng thường được viết bằng các ngôn ngữ lập trình bậc cao. Trình biên dịch sẽ chuyển đổi mã nguồn của ứng dụng thành mã máy mà CPU có thể hiểu và thực thi. Điều này cho phép người dùng chạy các ứng dụng trên hệ điều hành.

Các lựa chọn khác không chính xác vì:

* A. Biên dịch các lệnh của Driver để điều khiển phần cứng: Driver thường được viết bằng các ngôn ngữ lập trình bậc thấp và có thể được biên dịch, nhưng không phải là vai trò chính của trình biên dịch trong hệ điều hành.
* C. Biên dịch các lệnh của Kernel để quản lý ứng dụng: Kernel thường được viết bằng các ngôn ngữ lập trình bậc thấp và được biên dịch một lần khi hệ điều hành được xây dựng. Trình biên dịch không thường xuyên biên dịch các lệnh của Kernel trong quá trình hoạt động bình thường.
* D. Biên dịch các lệnh của Users để điều khiển phần cứng: Người dùng không trực tiếp điều khiển phần cứng thông qua các lệnh được biên dịch trực tiếp.

Trong hệ thống xử lý đa nhiệm, các công việc được thực hiện một cách luân phiên và xoay vòng. Điều này có nghĩa là CPU sẽ chuyển đổi giữa các công việc khác nhau một cách nhanh chóng, tạo ra ảo giác rằng các công việc này đang được thực hiện đồng thời. Sự chuyển đổi này diễn ra mà không cần đợi một công việc hoàn thành xong, cho phép hệ thống phản ứng nhanh chóng với các yêu cầu khác nhau và duy trì tính tương tác.

Phương án A không chính xác vì thời gian chuyển đổi không phụ thuộc vào yêu cầu của công việc mà do hệ điều hành quản lý.
Phương án B không chính xác vì hệ thống đa nhiệm không chỉ chuyển đổi khi có công việc khác cần xử lý mà còn để đảm bảo tính công bằng giữa các công việc.
Phương án C không chính xác vì trong đa nhiệm, các công việc không cần hoàn thành xong mới chuyển sang công việc khác.
Phương án D chính xác vì nó mô tả đúng cách thức hoạt động của hệ thống đa nhiệm, trong đó các công việc được chuyển đổi luân phiên mà không cần đợi hoàn thành.