Trong giải thuật điều phối tiến trình “Round Robin”, CPU thực thi các tiến trình trong hàng đợi Ready theo thứ tự nào?

Thuật toán Round Robin (RR) là một thuật toán điều phối CPU theo kiểu chia sẻ thời gian (time-sharing). Mỗi tiến trình được cấp một khoảng thời gian CPU nhất định, gọi là quantum time. Khi một tiến trình sử dụng hết quantum time của nó, bộ điều phối sẽ ngắt tiến trình đó và chuyển CPU cho tiến trình tiếp theo trong hàng đợi ready. Tiến trình bị ngắt sẽ được đưa trở lại cuối hàng đợi ready để chờ lượt thực thi tiếp theo. Điều này đảm bảo rằng mọi tiến trình đều có cơ hội sử dụng CPU một cách công bằng.

* Phương án A sai: Tiến trình không được cấp thêm quantum time ngay lập tức khi hết hạn. Nếu không, nó sẽ chiếm dụng CPU quá lâu và các tiến trình khác sẽ bị trì hoãn.
* Phương án B đúng: Đây là đặc điểm cốt lõi của thuật toán Round Robin. Sau khi sử dụng hết quantum time, tiến trình sẽ được đưa về cuối hàng đợi ready để chờ lượt tiếp theo.
* Phương án C sai: Hàng đợi công việc (Job queue) là nơi các tiến trình mới đến hệ thống chờ để được đưa vào bộ nhớ chính (RAM) và trở thành tiến trình ready. Tiến trình đã ở trạng thái ready và đang được điều phối CPU sẽ không quay lại hàng đợi công việc.
* Phương án D sai: Việc đưa tiến trình vào bộ nhớ phụ (ví dụ: ổ cứng) thường xảy ra khi hệ thống thiếu RAM và cần thực hiện swapping (hoán đổi) để giải phóng bộ nhớ. Điều này không liên quan trực tiếp đến việc hết quantum time trong thuật toán Round Robin.

Trong phương pháp định thời "đa bộ xử lý đối xứng" (SMP - Symmetric Multiprocessing), các bộ xử lý chia sẻ bộ nhớ và hệ điều hành quản lý việc phân phối tác vụ cho các bộ xử lý này. Có nhiều cách để tổ chức hàng đợi Ready:

* Hàng đợi chung (A): Một hàng đợi duy nhất chứa tất cả các tiến trình sẵn sàng, và bất kỳ bộ xử lý nào rảnh rỗi đều có thể lấy một tiến trình từ hàng đợi này. Ưu điểm là đơn giản, dễ cân bằng tải. Nhược điểm là có thể gây ra tranh chấp khi nhiều bộ xử lý cùng truy cập hàng đợi.
* Hàng đợi riêng (B): Mỗi bộ xử lý có một hàng đợi riêng. Ưu điểm là giảm tranh chấp. Nhược điểm là có thể gây ra mất cân bằng tải, khi một số bộ xử lý có nhiều tiến trình trong hàng đợi của chúng, trong khi các bộ xử lý khác lại nhàn rỗi.
* Kết hợp (C): Hệ thống có thể sử dụng cả hàng đợi chung và hàng đợi riêng. Ví dụ, có một hàng đợi chung để các tiến trình mới đến, và sau đó chúng được phân phối cho các hàng đợi riêng của từng bộ xử lý. Hoặc, các bộ xử lý có thể lấy tiến trình từ hàng đợi chung nếu hàng đợi riêng của chúng trống.

Do đó, đáp án C là chính xác nhất, vì nó bao gồm cả hai khả năng: có thể có hàng đợi chung, hàng đợi riêng, hoặc cả hai.

Đáp án D sai vì hệ thống vẫn cần hàng đợi để quản lý các tiến trình đang chờ được thực thi.

Câu hỏi này liên quan đến các nguyên tắc được sử dụng trong điều phối tiến trình (process scheduling) cho các hệ thống đa bộ xử lý (multiprocessor systems).

* Nguyên tắc Một bộ xử lý (Single Processor): Trong một hệ thống đa bộ xử lý, mục tiêu là sử dụng hiệu quả tất cả các bộ xử lý. Việc chỉ định một bộ xử lý duy nhất cho một tiến trình có thể không tận dụng được hết khả năng của hệ thống.
* Nguyên tắc Cân bằng tải (Load Balancing): Đây là một nguyên tắc quan trọng. Nó đảm bảo rằng công việc được phân phối đồng đều giữa các bộ xử lý để tránh tình trạng một số bộ xử lý quá tải trong khi những bộ khác nhàn rỗi.
* Nguyên tắc Chia sẻ thời gian (Time Sharing): Nguyên tắc này thường được sử dụng trong các hệ thống đa nhiệm, nơi mỗi tiến trình được cấp một khoảng thời gian nhỏ để chạy, tạo cảm giác rằng nhiều tiến trình đang chạy đồng thời. Tuy nhiên, nó không đặc biệt quan trọng trong việc điều phối trên hệ thống đa bộ xử lý theo nghĩa trực tiếp.
* FIFO (First-In, First-Out): Đây là một thuật toán điều phối đơn giản, trong đó tiến trình đến trước sẽ được xử lý trước. Nó không đặc biệt phù hợp cho hệ thống đa bộ xử lý vì nó không tận dụng được khả năng song song.
* Độ ưu tiên (Priority): Các tiến trình được gán độ ưu tiên và tiến trình có độ ưu tiên cao hơn sẽ được xử lý trước. Nguyên tắc này có thể được sử dụng trong hệ thống đa bộ xử lý để đảm bảo các tác vụ quan trọng được hoàn thành nhanh chóng.
* Chia sẻ thời gian thực (Real-time Time Sharing): Thường được sử dụng trong các hệ thống thời gian thực, nơi các tác vụ phải được hoàn thành trong một khoảng thời gian nhất định. Nó không phải là một nguyên tắc chung cho tất cả các hệ thống đa bộ xử lý.

Như vậy, đáp án A (Nguyên tắc Một bộ xử lý; nguyên tắc Cân bằng tải) là phù hợp nhất, vì cân bằng tải là một mục tiêu quan trọng khi điều phối tiến trình trên nhiều bộ xử lý. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng nguyên tắc "Một bộ xử lý" không phải là một nguyên tắc phổ biến mà thường là điều cần tránh.

Vì vậy, không có đáp án nào hoàn toàn chính xác trong các lựa chọn đã cho. Tuy nhiên, đáp án A có vẻ gần đúng nhất so với các lựa chọn khác vì đề cập đến cân bằng tải, một khía cạnh quan trọng của điều phối tiến trình đa bộ xử lý.

Deadlock, hay còn gọi là bế tắc, là một tình huống trong hệ điều hành khi hai hoặc nhiều tiến trình bị chặn vĩnh viễn, vì mỗi tiến trình đang chờ một tài nguyên mà một trong các tiến trình khác đang giữ. Nói cách khác, không tiến trình nào có thể tiếp tục thực thi vì chúng đang chờ nhau.

* Phương án A: "là hiện tượng một tiến trình luôn trong trạng thái chờ" - Đây là một phần của định nghĩa về deadlock, nhưng chưa đầy đủ. Một tiến trình chờ có thể không phải là deadlock nếu nó có khả năng được cấp tài nguyên trong tương lai.
* Phương án B: "là hiện tượng một tiến trình bị dừng khi đang hoạt động bình thường" - Đây không phải là định nghĩa của deadlock. Tiến trình bị dừng có thể do nhiều nguyên nhân khác, không nhất thiết liên quan đến việc chờ tài nguyên.
* Phương án C: "là hiện tượng hệ điều hành tự động tắt máy tính" - Đây hoàn toàn không liên quan đến deadlock. Việc tắt máy tính tự động có thể do lỗi phần cứng, phần mềm hoặc do người dùng cấu hình.
* Phương án D: "là hiện tượng các chương trình không cho phép người dùng truy cập vào tài nguyên máy tính" - Mô tả này quá chung chung và không chính xác về deadlock. Deadlock là tình huống các tiến trình chờ lẫn nhau, chứ không phải là chương trình từ chối truy cập của người dùng.

Do đó, phương án A là đáp án chính xác nhất, mặc dù có thể cần một định nghĩa đầy đủ hơn để diễn tả hoàn toàn khái niệm deadlock.

Trong đồ thị cấp phát tài nguyên (Resource Allocation Graph - RAG), các thành phần được biểu diễn như sau:

* Tiến trình (Process): Thường được biểu diễn bằng hình tròn.
* Tài nguyên (Resource): Thường được biểu diễn bằng hình vuông.
* Cạnh yêu cầu (Request edge): Một cạnh từ tiến trình đến tài nguyên, biểu thị rằng tiến trình đang yêu cầu tài nguyên đó.
* Cạnh cấp phát (Assignment edge): Một cạnh từ tài nguyên đến tiến trình, biểu thị rằng tài nguyên đã được cấp phát cho tiến trình đó.

Trong hình vẽ được cung cấp, nếu có một cạnh từ tiến trình P1 đến tài nguyên R1, điều này có nghĩa là tiến trình P1 đang yêu cầu tài nguyên R1. Nếu có một cạnh từ tài nguyên R1 đến tiến trình P1, điều này có nghĩa là tài nguyên R1 đã được cấp phát cho tiến trình P1.

Dựa vào hình ảnh trong câu hỏi, ta thấy có một cạnh từ tài nguyên R1 đến tiến trình P1. Điều này có nghĩa là tài nguyên R1 đã được cấp phát cho tiến trình P1.

Do đó, đáp án đúng là: B. Tài nguyên R1 đã cấp phát cho tiến trình P1.