Khi hệ điều hành dùng kỹ thuật phân trang bộ nhớ, không gian địa chỉ vật lý của một tiến trình thường có dạng nào?

Trong hệ thống phân trang, khi xảy ra lỗi trang (page fault), hệ điều hành cần thực hiện các bước sau:

1. Tìm trang trên đĩa cứng.


2. Đọc trang từ đĩa vào bộ nhớ chính.


3. Cập nhật bảng trang (page table).


4. Tiếp tục thực hiện lệnh bị ngắt trước đó.

Tuy nhiên, câu hỏi chỉ tập trung vào thời gian truy xuất bộ nhớ khi page table được lưu trữ trong bộ nhớ chính và xảy ra lỗi trang. Do đó, ta cần xét đến các thao tác truy xuất bộ nhớ chính sau:

1. Truy xuất Page table để biết trang không hợp lệ (lỗi trang).


2. Sau khi trang được đưa vào bộ nhớ chính, cần truy xuất Page table để cập nhật thông tin.

Như vậy, có ít nhất hai lần truy xuất bộ nhớ chính (để đọc page table và sau đó cập nhật page table). Mỗi lần truy xuất mất 200ns, vậy tổng thời gian tối thiểu là 2 * 200ns = 400ns. Tuy nhiên, quá trình xử lý lỗi trang còn bao gồm việc đọc dữ liệu từ ổ cứng (thường rất chậm so với RAM) và các thao tác khác của hệ điều hành. Các thao tác này tốn rất nhiều thời gian, lớn hơn rất nhiều so với 400ns. Đề bài hỏi thời gian truy xuất bộ nhớ *trong hệ thống*, do đó ta cần tính đến thời gian đọc trang từ đĩa vào. Vì thời gian này không được đề cập cụ thể, ta chỉ có thể ước lượng thời gian tối thiểu dựa trên các truy xuất bộ nhớ chính.

Các đáp án khác (200ns, 600ns, 800ns) không phù hợp vì không phản ánh đúng số lần truy xuất bộ nhớ tối thiểu cần thiết khi có lỗi trang.

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về cách hệ điều hành quản lý bộ nhớ ảo và bộ nhớ vật lý. Việc ánh xạ địa chỉ giữa bộ nhớ ảo và bộ nhớ vật lý trong quá trình thực thi chương trình là một chức năng quan trọng của bộ quản lý bộ nhớ (Memory Management Unit - MMU).

• A. Trình biên dịch: Trình biên dịch dịch mã nguồn thành mã máy, nhưng không tham gia vào việc ánh xạ địa chỉ trong thời gian chạy.


• B. Bộ nạp (Loader): Bộ nạp chịu trách nhiệm tải chương trình vào bộ nhớ khi chương trình bắt đầu thực thi, nhưng không thực hiện việc ánh xạ địa chỉ liên tục trong quá trình chạy.


• C. Bộ quản lý bộ nhớ MMU: MMU là phần cứng chuyên dụng thực hiện việc ánh xạ địa chỉ ảo sang địa chỉ vật lý. Nó sử dụng các bảng trang (page tables) để theo dõi sự ánh xạ này và đảm bảo rằng các tiến trình có thể truy cập bộ nhớ một cách an toàn và hiệu quả.


• D. Trình soạn thảo liên kết: Trình soạn thảo liên kết kết hợp các module đối tượng (object modules) thành một chương trình thực thi, nhưng không liên quan đến việc ánh xạ địa chỉ trong thời gian chạy.

Do đó, đáp án đúng là C. Bộ quản lý bộ nhớ MMU.