Một hệ thống sử dụng kỹ thuật phân trang, với Page table được lưu trữ trong bộ nhớ chính. Thời gian cho một lần truy xuất bộ nhớ chính là 200 nanoseconds. Sử dụng bộ đệm TLB (translation look-aside buffer) với hit-ratio (tỉ lệ tìm thấy) là 75%, thời gian để tìm trong TLB xem như bằng 0. Hỏi thời gian truy xuất bộ nhớ trong hệ thống (effective memory reference time).

Để quản lý không gian bộ nhớ cấp phát cho tiến trình, hệ điều hành sử dụng 2 thanh ghi nào?

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Để quản lý không gian bộ nhớ cấp phát cho mỗi tiến trình, hệ điều hành thường sử dụng hai thanh ghi quan trọng: thanh ghi Base (Base register) và thanh ghi Limit (Limit register).

* Base register: Chứa địa chỉ vật lý bắt đầu của vùng nhớ được cấp phát cho tiến trình trong bộ nhớ chính. Nó xác định điểm bắt đầu của không gian địa chỉ hợp lệ của tiến trình.

* Limit register: Xác định kích thước của vùng nhớ được cấp phát cho tiến trình. Nó quy định phạm vi địa chỉ hợp lệ mà tiến trình có thể truy cập, tính từ địa chỉ gốc (base address).

Khi một tiến trình cố gắng truy cập một địa chỉ bộ nhớ, hệ thống sẽ kiểm tra xem địa chỉ đó có nằm trong phạm vi cho phép (từ Base register đến Base register + Limit register) hay không. Nếu địa chỉ nằm ngoài phạm vi này, một lỗi bảo vệ bộ nhớ sẽ xảy ra, ngăn chặn tiến trình truy cập vào vùng nhớ không được phép, đảm bảo tính an toàn và bảo mật của hệ thống.

Các lựa chọn khác không chính xác vì:

* Address register: Thanh ghi địa chỉ, thường được dùng để lưu trữ địa chỉ bộ nhớ, nhưng không trực tiếp tham gia vào việc quản lý không gian bộ nhớ cấp phát cho tiến trình theo cặp như Base và Limit.
* Start register: Không phải là một thuật ngữ tiêu chuẩn trong quản lý bộ nhớ theo cách này.
* Full register: Không có ý nghĩa trong ngữ cảnh quản lý bộ nhớ.

Câu 33:

Một chương trình sau khi được biên dịch (Compile), bộ nạp (Loader) tiến hành nạp chương trình đó vào bộ nhớ. Không gian địa chỉ do Loader chuyển đổi từ chương trình dịch thuộc loại nào?

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Sau khi biên dịch, chương trình được biên dịch sẽ ở dạng mã đối tượng, sử dụng các địa chỉ tương đối (relocatable address). Bộ nạp (Loader) sẽ đảm nhiệm việc chuyển đổi các địa chỉ tương đối này thành địa chỉ vật lý (physical address) khi nạp chương trình vào bộ nhớ. Địa chỉ tương đối cho phép chương trình được nạp vào bất kỳ vị trí nào trong bộ nhớ mà không cần sửa đổi mã nguồn.

* A. Symbolic address: Địa chỉ tượng trưng, được sử dụng trong mã nguồn trước khi biên dịch.
* B. Relocatable address: Địa chỉ tương đối, được sử dụng trong mã đối tượng sau khi biên dịch và trước khi nạp.
* C. Physical address: Địa chỉ vật lý, địa chỉ thực tế trong bộ nhớ.
* D. Logical address: Địa chỉ logic, không gian địa chỉ được nhìn thấy bởi chương trình.

Vậy, đáp án đúng là B.

Câu 34:

Nhằm tối ưu sử dụng bộ nhớ, Hệ điều hành biên dịch sẵn các hàm, thủ tục… thành các External module dùng chung cho nhiều tiến trình khác nhau. Tên gọi của kỹ thuật này là gì?

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Câu hỏi đề cập đến kỹ thuật mà hệ điều hành biên dịch sẵn các hàm, thủ tục thành các module ngoài (external module) dùng chung cho nhiều tiến trình để tối ưu hóa việc sử dụng bộ nhớ.

* Static linking: Liên kết tĩnh là quá trình kết hợp tất cả các thư viện cần thiết vào một tệp thực thi duy nhất trong quá trình biên dịch. Điều này có nghĩa là mỗi tiến trình sẽ có một bản sao của các thư viện này, dẫn đến lãng phí bộ nhớ nếu nhiều tiến trình sử dụng cùng một thư viện.
* Dynamic linking: Liên kết động là kỹ thuật cho phép các tiến trình chia sẻ các thư viện (external module) trong bộ nhớ. Khi một tiến trình cần một hàm hoặc thủ tục từ một thư viện, nó sẽ được liên kết đến thư viện đó trong thời gian chạy. Điều này giúp tiết kiệm bộ nhớ vì chỉ có một bản sao của thư viện được lưu trữ trong bộ nhớ.
* Overlay: Kỹ thuật overlay được sử dụng trong các hệ thống có bộ nhớ hạn chế, cho phép các phần khác nhau của một chương trình lớn hơn được tải vào bộ nhớ khi cần thiết và ghi đè lên các phần không còn cần thiết. Tuy nhiên, overlay không liên quan trực tiếp đến việc sử dụng các module dùng chung.
* Swapping: Swapping là một kỹ thuật quản lý bộ nhớ trong đó các tiến trình hoặc các phần của tiến trình được chuyển đổi giữa bộ nhớ chính và bộ nhớ thứ cấp (ví dụ: ổ cứng) để giải phóng bộ nhớ cho các tiến trình khác. Swapping không liên quan đến việc sử dụng các module dùng chung.

Do đó, đáp án đúng là Dynamic linking (Liên kết động).

Câu 35:

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

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Câu hỏi đề cập đến một hiện tượng trong quản lý bộ nhớ, cụ thể là tình trạng có những vùng trống bên trong không gian bộ nhớ đã được cấp phát cho một tiến trình. Để trả lời câu hỏi này, chúng ta cần hiểu rõ về các khái niệm phân mảnh bộ nhớ.

Phân mảnh nội (Internal Fragmentation): Xảy ra khi bộ nhớ được cấp phát lớn hơn kích thước thực tế mà tiến trình yêu cầu, dẫn đến lãng phí bộ nhớ bên trong vùng đã cấp phát đó. Đây chính là đáp án phù hợp với mô tả trong câu hỏi.
Phân mảnh ngoại (External Fragmentation): Xảy ra khi có đủ tổng lượng bộ nhớ trống để đáp ứng yêu cầu của một tiến trình, nhưng bộ nhớ này lại không liên tục, bị chia nhỏ thành nhiều vùng nhỏ rải rác, khiến hệ thống không thể cấp phát cho tiến trình đó.
Bộ nhớ phân tán: Đây là một kiến trúc bộ nhớ trong đó bộ nhớ vật lý được trải rộng trên nhiều máy tính được liên kết mạng.
Bộ nhớ không liên tục: Là phương pháp cấp phát bộ nhớ mà một tiến trình có thể được cấp phát nhiều vùng nhớ không liền kề nhau.

Do đó, đáp án chính xác là C. Phân mảnh nội.

Câu 30:

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 chọn phát biểu ĐÚNG khi đánh giá an toàn cho chuỗi tiến trình nếu cho tiến trình B thực thi trước sau đó đến tiến trình A?

Lời giải:

Đáp án đúng: B

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)."

Câu 31:

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)?

Lời giải: