Đang tải... (xem toàn văn)
câu hỏi lý thuyết và đáp án hệ điều hành
ĐÁP ÁN HỆ ĐIỀU HÀNH Câu 1: Ý nghĩa System Call Hãy giải thích bình thường phần mềm ứng dụng “khai thác” phần cứng máy nào? • Ý nghĩa System Call - HĐH cung cấp giao tiếp sử dụng gọi "System Call", system call hàm thực chức xác định - Hệ thống gọi cung cấp giao diện chương trình chạy hệ thống điều hành + Nói chung có sẵn là ngôn ngữ bậc cao + Ngôn ngữ định rõ sự thay của ngôn ngữ bậc cao cho hệ thống lập trình.Nó cho phép hệ thống gọi thực trực tiếp (ví dụ, C Bliss, PL/360) - Ba phương pháp truyền tham số sử dụng system call + Truyền thông số qua ghi + Truyền tham số thông qua vùng nhớ, địa vùng nhớ gửi đến hệ điều hành qua ghi + Truyền tham số qua stack - Mỗi hệ điều hành có thể thiết lập riêng các hệ thống gọi được gọi hệ điều hành API • Giải thích: Có thể nói hệ điều hành hệ thống chương trình đóng vai trị trung gian người sử dụng phần cứng máy tính Mục tiêu cung cấp mơi trường thuận lợi để người sử dụng dễ dàng thực chương trình ứng dụng họ máy tính khai thác triệt để chức phần cứng máy tính Để đạt mục tiêu hệ điều hành phải thực chức sau đây: + Giả lập máy tính mở rộng: Giúp người sử dụng khai thác chức phần cứng máy tính dễ dàng hiệu + Quản lý tài nguyên hệ thống: Tài nguyên hệ thống là: processor memory, I/O device, printer, file,… Khi người sử dụng cần thực chương trình hay chương trình cần nạp thêm tiến trình vào nhớ hệ điều hành phải cấp phát khơng gian nhớ cho chương trình, tiến trình để chương trình, tiến trình nạp vào nhớ hoạt động Do hệ điều hành phải tổ chức cấp phát nhớ cho hợp lý để đảm bảo tất chương trình, tiến trình cần nạp vào nhớ để hoạt động Ngồi hệ điều hành cịn phải tổ chức bảo vệ không gian nhớ cấp cho chương trình, tiến trình để tránh truy cập bất hợp lệ tranh chấp nhớ chương trình, tiến trình, đặc biệt tiến trình đồng thời hoạt động hệ thống Trong trường hợp tất chương trình, tiến trình cần cấp phát tài nguyên để hoạt động sớm hay muộn cấp phát đưa vào trạng thái hoạt động Câu 3: Nêu định nghĩa “Hệ điều hành” Hệ điều hành thực chức gì? • Khái niệm HĐH : HĐH chương trình trung gian phần cứng máy tính người sử dụng, có chức điều khiển phần cứng cung cấp dịch vụ cho ứng dụng • Chức năng: - Phân chia thời gian xử lý CPU (định thời) - Phối hợp đồng hoạt động trình - Quản lý tài nguyên hệ thống hiệu - Kiểm sốt q trình truy cập, bảo vệ hệ thống lỗi xảy - Duy trì quán hệ thống, kiểm soát lỗi phục hồi hệ thống có Cung cấp giao diện làm việc thuận tiện cho người dùng Câu 4: Multi-tasking gì? Giải thích khác hình thức Multi-tasking (cooperative and pre-emtive multi-tasking) • Multi-tasking : Thực nhiều nhiệm vụ lúc, CPU luân phiên xử lý tiến trình khoảng thời gian chuyển sang cho tiến trình khác • Multiprograming: có nhiều chương trình nằm nhớ để lựa chọn chuyển giao cho CPU thực thi • Multiprocessing: sử dụng nhiều CPU để xử lý song song lúc nhiều tiến trình Câu 5: Sự giống khác Chương trình, Tiến trình Luồng (Program, Process and Thread) • Sự giống nhau: - Tiểu trình đơn vị xử lý hệ thống, xử lý đoạn code nó, sở hữu trỏ lệnh, tập ghi vùng nhớ stack riêng tiểu trình chia sẻ thời gian xử lý processor tiến trình • Sự khác tiến trình chương trình Luồng Chương trình thực thể thụ động chứa lệnh & liệu để tiến hành tác vụ( công việc) Khi thực lệnh, chương trình chuyển thành tiến trình - Tiến trình thực thể hoạt động Luồng(Thread): hệ thống tồn nhiều dịng xử lý chia sẻ không gian địa nhớ, dòng xử lý hoạt động song song với Câu 7: Hãy giải thích chế CPU chuyển từ việc thực process sang process khác Làm đảm bảo việc thực lệnh process tương ứng? Làm cho thời gian thực tiến trình khác tức khoảng thời gian có nhiều tiến trình thực - Khai thác CPU làm việc cách hiệu nhất.Tức lúc CPU trạng thái bận - Tối thiểu hoá thời gian tiến trình chờ hàng đợi Tối thiểu hố thời gian từ gửi yêu cầu tới hệ thống nhận đ-ợc câu trả lời từ hệ thống - Đảm bảo tất tiến trình đ-ợc thực HĐH th-ờng HĐH đa nhiệm,tức lúc có nhiều tiến trình đ-ợc thực Về nguyên tắc để thực đ-ợc điều hệ thống phải có nhiều processor ,mỗi processor có nhiệm vụ thựchiện ch-ơng trình ,nh-ng mong muốn HĐH nh- ng-ời sử dụng thực đa ch-ơng trình hệ thống có processor Để thực đ-ợc điều HĐH phải phân phối processor cho tiến trình cho phù hợp Trong mơ hình tiến trình HĐH chia ch-ơng trình thành nhiều tiến trình khởi tạo đưa vào hệ thống nhiều tiến trình chương trình cuả nhiều chương trình khác ,cấp phát đầy đủ tài nguyên (trừ prcessor ) cho tiến trình tiến trình trạng thái sẵn sàng.Tại thời điểm HĐH cung cấp processor cho 1tiến trình,sau thời gian th-c HĐH thu hồi lại nguyên (trừ prcessor ) cho tiến trình tiến trình trạng thái sẵn sàng.Tại thời điểm HĐH cung cấp processor cho 1tiến trình,sau thời gian th-c HĐH thu hồi lại - Processor tiến trình cấp processor cho tiến trình khác.Tiến trình hoạt động chuyển sang trạng thái(ready or blocked).Nhưng trước chuyển trạng thái HĐH phải làm việc sau đây: - L-u ngữ cảnh processor ,bao gồm ghi đếm ch-ơng trình (PC:program count) ghi khác Cập nhật PCB(process control block)của tiến trình cho phù hợp với trạng thái tiến trình thơng tin tính tốn Di chuyển PCB tiến trình đến hàng đợi thích hợp ,để đáp ứng yêu cầu công tác điều phối tiến trình - - Chọn tiến trình khác phép thực Cập nhật PCB tiến trình vừa đ-ợc chọn thực ,chủ yếu thay đổi trạng thái tiến trình đến trạng thái runing Cập nhật thơng tin liên quan đến quan lí nhớ sử dụng Khôi phục lại ngữ cảnh processor thay đổi giá trị bọ đếm ch-ơng trình ghi khác cho phù hợp với tiến trình đ-ợc chọn trên,để tiến trình bắtđầu hoạt động - CPU thực lệnh process vì:Khi HĐH chuyển tiến trình từ trạng thái running sang ready (hoặc block) HĐH đồng thời lưu giữ thông tin process PCB Mặt khác PCB kho chứa tất thơng tin process.Vì CPU phải thực process việc lấy thông tin chứa PCB tương ứng thực - Câu 8: Mục đích nguyên tắc việc lập lịch cho CPU (Process Scheduling) Mục đích: + Làm cho thời gian thực tiến trình khác tức khoảng thời gian có nhiều tiến trình thực + Khai thác CPU cách hiệu tức lúc CPU trạng thái bận + Tối thiểu hóa thời gian tiến trình chờ hàng đợi + Tối thiểu hóa thời gian từ gửi yêu cầu tới hệ thống nhận câu trả lời từ hệ thống + Đảm bảo tất tiến trình thực Nguyên tắc: tổ chức dòng xếp hàng cho tiến trình,sau xác lập sách phục vụ cho dịng xếp hàng Câu 9: Ý nghĩa Lập lịch, Sự khác Lập lịch dài kì lập lịch ngắn hạn? Ý nghĩa lập lịch: có nghĩa tổ chức hàng đợi tiến trình sẵn sàng để phân phối CPU cho chúng dựa độ ưu tiên tiến trình cho hiệu suất sử dụng tối ưu - Lập lịch dài kì: áp dụng với tiến trình lập danh sách SPOOL, Lập lịch ngắn hạn: áp dụng với tiến trình mà mã nguồn đẩy vào nhớ trong(tiến trình sẵn sàng nhận phân bổ CPU) Câu 10: Giới thiệu sơ lược cách lựa chọn tiến trình từ “ready to run” để thực Đánh giá thuật toán FCFS - Sơ lược cách lựa chọn tiến trình từ “ready to run” để thực hiện” Ngay sau khởi tạo tiến trình, đưa tiến trình vào hệ thống cấp phát đầy đủ tài nguyên (trừ processor)cho tiến trình , hệ điều hành đưa tiến trình vào trạng thái Ready.Hay nói cách khác trạng thái ready trạng thái tiến trình hệ thống chờ cấp phát processor để bắt đầu thực - Đánh giá thuật tốn FCFS -Tiến trình u cầu CPU trước phân phối CPU trước→ Giải thuật FCFS không ưu tiên -Là giải thuật đơn giản -Process Burst Time (thời gian xử lý-thời gian sử dụng CPU, ms) P1 24 P2 P3 -Giả định tiến trình đến theo thứ tự: P1, P2, P3 biểu đồ Gantt (Gantt Chart) lịch biểu sau: -Thời gian chờ đợi tiến trình: P1 = 0; P2 = 24; P3 = 27 -Thời gian chờ đợi trung bình: (0 + 24 + 27)/3 = 17 Câu 11: Giới thiệu sơ lược cách lựa chọn tiến trình từ “ready to run” để thực Đánh giá thuật toán SJF - Sơ lược cách lựa chọn tiến trình từ “ready to run” để thực hiện” Ngay sau khởi tạo tiến trình, đưa tiến trình vào hệ thống cấp phát đầy đủ tài nguyên (trừ processor)cho tiến trình , hệ điều hành đưa tiến trình vào trạng thái Ready.Hay nói cách khác trạng thái ready trạng thái tiến trình hệ thống chờ cấp phát processor để bắt đầu thực Đánh giá thuật toán SJF - Gắn với tiến trình thời gian sử dụng CPU tiếp sau - Thời gian sử dụng để lập lịch tiến trình với thời gian đợi ngắn + Hai phương pháp: Không ưu tiên trước (non-preemptive)– tiến trình sử dụng CPU khơng nhường cho tiến trình khác kết thúc Có ưu tiên trước – tiến trình đến có thời gian sử dụng CPU ngắn thời gian cịn lại tiến trình thực ưu tiên tiến trình đến trước Phương pháp gọi Shortest-Remaining-Time-First (SRTF) - SJF tối ưu – cho thời gian chờ đợi trung bình tiến trình nhỏ Câu 12: Giới thiệu sơ lược cách lựa chọn tiến trình từ “ready to run” để thực Đánh giá thuật toán SRF - Sơ lược cách lựa chọn tiến trình từ “ready to run” để thực hiện” Ngay sau khởi tạo tiến trình, đưa tiến trình vào hệ thống cấp phát đầy đủ tài nguyên (trừ processor)cho tiến trình , hệ điều hành đưa tiến trình vào trạng thái Ready.Hay nói cách khác trạng thái ready trạng thái tiến trình hệ thống chờ cấp phát processor để bắt đầu thực Câu 13: Giới thiệu sơ lược cách lựa chọn tiến trình từ “ready to run” để thực Đánh giá thuật toán RR - Sơ lược cách lựa chọn tiến trình từ “ready to run” để thực hiện” Ngay sau khởi tạo tiến trình, đưa tiến trình vào hệ thống cấp phát đầy đủ tài nguyên (trừ processor)cho tiến trình , hệ điều hành đưa tiến trình vào trạng thái Ready.Hay nói cách khác trạng thái ready trạng thái tiến trình hệ thống chờ cấp phát processor để bắt đầu thực Đánh giá thuật toán RR Mỗi tiến trình sử dụng lượng nhỏ thời gian CPU (time quantum – thời gian định lượng, q), thường 10-100 ms - Sau thời gian thực q, tiến trình đưa vào cuối ready queue - Ready queue tổ chức dạng FIFO (FCFS) Nếu tiến trình có thời gian sử dụng CPU cịn lại < q tiến trình giải phóng CPU kết thúc khơng có mặt ready queue Trình lập lịch chọn tiến trình ready queue - Nếu tiến trình có thời gian sử dụng CPU cịn lại > q định thời (timer) đếm lùi gây ngắt HĐH = Việc chuyển ngữ cảnh thực để chuyển điều khiển CPU cho tiến trình đầu hàng đợi, tiến trình đưa xuống cuối ready queue - Câu 15: Giải thích ngắn gọn trạng thái tiến trình, mơ hình tiến trình hệ thống (process models) chung -Trạng thái tiến trình thời điểm xác định hoạt động thời tiến trình thời điểm -Tại thời điểm, tiến trình nhận trạng thái sau : +Mới tạo : tiến trình tạo lập +Running : thị tiến trình xử lý +Blocked:tiến trình chờ cấp phát kiện xảy (hoàn thành nhập xuất hay nhận tín hiệu) tài nguyên, hay chờ + Ready : tiến trình chờ cấp phát CPU để xử lý + Kết thúc : tiến trình hồn tất xử lý -Tại thời điểm, có tiến trình nhận trạng thái running xử lý Trong đó, nhiều tiến trình trạng thái blocked hay ready Sơ đồ cung chuyển đổi trạng thái: Mới tạo Kết thúc Ready Running Blocked Câu 16: Giải thích vai trị PCB (process control block) Mỗi q trình diện hệ điều hành khối điều khiển trình (Process Control Block-PCB) – gọi khối điều khiển tác vụ Một PCB hiển thị hình III-2 Nó chứa nhiều phần thơng tin gắn liền với trình xác định, gồm: Trạng thái q trình (process state): trạng thái mới, sẳn sàng, chạy, chờ đợi, kết thúc, … Bộ đếm chương trình (program counter): đếm hiển thị địa thị thực thi cho trình - Các ghi (registers) CPU: ghi khác số lượng loại, phụ thuộc vào kiến trúc máy tính Chúng gồm tổng (accumulators), ghi mục, trỏ ngăn xếp, ghi đa (general-purpose registers), với thông tin mã điều kiện (condition-code information) Cùng với đếm chương trình, thơng tin trạng thái phải lưu ngắt xảy ra, cho phép trình tiếp tục cách phù hợp sau (Hình III.3) - Thơng tin lập thời biểu CPU (CPU-scheduling information): thông tin gồm độ ưu tiên trình, trỏ tới hàng đợi lập thời biểu, tham số lập thời biểu khác - Thông tin quản lý nhớ (Memory-management information): thơng tin gồm thơng tin giá trị ghi ghi giới hạn, bảng trang hay bảng phân đoạn, phụ thuộc hệ thống nhớ dùng hệ điều hành - Thơng tin tính tốn (accounting information): thông tin gồm lượng CPU thời gian thực dùng, cơng việc hay số q trình,… - Thông tin trạng thái nhập/xuất (I/O status information): thông tin gồm danh sách thiết bị nhập/xuất cấp phát trình này, danh sách tập tin mở, - PCB đơn giản phục vụ kho chứa cho thông tin khác từ trình tới trình khác - Câu 17: Giới thiệu giải thích ngắn gọn thành phần (components) Hệ điều hành Một hệ điều hành thành phần quan trọng hệ thống máy tính Một hệ thống máy tính chia thành bốn thành phần: phần cứng, hệ điều hành, chương trình ứng dụng người dùng Phần cứng (Hardware): bao gồm xử lý trung tâm (CPU), nhớ, thiết bị xuất/nhập, cung cấp tài nguyên cho hệ thống - Các chương trình ứng dụng (application programs): trình biên dịch (compiler), trình soạn thảo văn (text editor), hệ sở liệu (database system), trình duyệt Web, định nghĩa cách mà tài nguyên sử dụng để giải yêu cầu người dùng - Người dùng (user): có nhiều loại người dùng khác nhau, thực yêu cầu khác nhau, có nhiều ứng dụng khác - Hệ điều hành (operating system): hay cịn gọi chương trình hệ thống, điều khiển hợp tác việc sử dụng phần cứng chương trình ứng dụng khác cho người dùng khác Hệ điều hành khám phá từ hai phía: người dùng hệ thống - Câu 18: Nêu vắn tắt kĩ thuật cấp phát nhớ (nạp chương trình vào nhớ) • Kỹ thuật phân vùng cố định (Fixed Partitioning) - Quản lý nhớ với phân đọan cố định Hệ điều hành chia nhớ thành n vùng nhớ cố định( khơng nhau) - Việc phân chia thực vào lúc khởi động hệ thống khơng thay đổi suốt q trình chạy.Với tổ chức cần trì hàng đợi để lưu trữ tiến trình chưa cấp phát nhớ - Tất tiến trình đặt hàng đợi Khi có phân vùng tự , tiến trình hàng đợi có kích thước phù hợp đặt vào phân vùng cho xử lý - Nếu kích thước tiến trình khơng vừa kích thước phân vùng chứa nó, phần nhớ khơng sử dụng đến phân vùng bị lãng phí xảy tượng phân mảnh nội vi - Mức độ đa chương hệ thống bị giới hạn số lượng phân vùng.Vấn đề bảo vệ phân vùng: Để bảo vệ cần tổ chức hai ghi : ghi ghi giới hạn -Khi tiến trình tạo lập, nạp vào ghi địa bắt đầu phân vùng cấp phát cho tiến trìnhvà nạp vào ghi giới hạn kích thước tiến trình - Sau đị nhớ phát sinh tự động cộng với địa chứa ghi địa tuyệt đối nhớ địa đối chiếu với ghi giới hạn để bảo đảm tiến trình khơng truy xuất ngồi phạm vi cấp phát cho Kỹ thuật phân vùng động (Dynamic Partitioning) - Số lượng phân vùng nhớ kích thước phân vùng thay đổi - Phần user program nhớ không phân chia trước mà ấn định sau có tiến trình nạp vào nhớ -Khi có tiến trình nạp vào nhớ hệ điều hành cấp cho khơng gian vừa đủ để chứa tiến trình, phần cịn lại để sẵn sàng cấp cho tiến trình khác sau - Khi tiến trình kết thúc đưa ngồi phần khơng gian nhớ mà tiến trình trả lại cho hệ điều hành hệ điều hành cấp cho tiến trình khác, tiến trình có kích thước nhỏ kích thước khơng gian nhớ trống - Khi có tiến trình cần nạp vào nhớ mà nhớ có nhiều khối nhớ trống (Free Block) có kích thước lớn kích thước tiến trình đó, hệ điều hành phải định chọn khối nhớ trống phù hợp để nạp tiến trình cho việc lựa chọn dẫn đến việc sử dụng nhớ hiệu Câu 19 Trong kỹ thuật cấp phát nhớ phân vùng động, nạp tiến trình vào nhớ cần lựa chọn vùng “ rỗng” Nêu phương pháp/thuật tốn lựa chọn - Có thuật toán mà hệ điều hành sử dụng trường hợp này, là: Best-fit, First-fit, Word-fit Cả thuật toán phải chọn khối nhớ trống có kích thước lớn kích thước tiến trình cần nạp vào, có điểm khác sau -Best-fit: chọn khối nhớ có kích thước vừa kích thước tiến trình cần nạp vào nhớ - First-fit: trường hợp hệ điều hành bắt đầu quét qua khối nhớ trống khối nhớ trống nhớ, chọn khối nhớ trống có kích thước đủ lớn để nạp tiến trình -Word -fit: tương tự First-fit hệ điều hành bắt đầu quét từ khối nhớ trống kế sau khối nhớ vừa cấp phát chọn khối nhớ trống đủ lớn để nạp tiến trình Câu 20: Phân tích hai khái niệm Page Paging (trang phân trang) -Page: Một cấu đơn giản để thực thi không gian địa ảo bao gồm việc phân đoạn nhớ thành đơn vị có độ lớn nhau: đơn vị tách chia gọi trang (pages) Các độ lớn trang tiện dụng khoảng 1kB, 4kB hay 8kB Địa trạng thái trang dẫn tới bảng trang (pape table), bảng tồn cho chương trình nhớ -Paging: Khơng gian địa logic tiến trình khơng kề tiến trình phân phối nhớ vật lý lúc nhớ sẵn có Câu 21: Giả thích chế phân đoạn (segmentation) quản lý nhớ hệ điều hành Ý tưởng: quan niệm không gian địa tập phân đoạn (segments) – phân đoạn phần nhớ kích thước khác có liên hệ logic với Mỗi phân đoạn có tên gọi (số hiệu phân đoạn) độ dài Người dùng thiết lập địa với hai giá trị : Hình 3.18 Mơ hình phân đoạn nhớ Cơ chế MMU kỹ thuật phân đoạn: Hình 3.19 Cơ chế phần cứng hổ trợ kĩ thuật phân đoạn Cần phải xây dựng ánh xạ để chuyển đổi địa chiều người dùng định nghĩa thành địa vật lý chiều Sự chuyển đổi thực qua bảng phân đoạn Mỗi thành phần bảng phân đoạn bao gồm ghi ghi giới hạn Thanh ghi lưu trữ địa vật lý nơi bắt đầu phân đoạn nhớ, ghi giới hạn đặc tả chiều dài phân đoạn Câu 22: Mô tả ngắn gọn “Bộ nhớ ảo” – Virtual memory Bộ nhớ ảo có lợi thiệt hại việc tối ưu hoá sử dụng CPU - Khái niệm nhớ ảo: Bộ nhớ ảo kỹ thuật cho phép xử lý tiến trình khơng nạp toàn vào nhớ vật lý Bộ nhớ ảo mơ hình hố nhớ bảng lưu trữ lớn đồng nhất, tách biệt hẳn khái niệm không gian địa không gian vật lý Người sử dụng nhìn thấy làm việc không gian địa ảo, việc chuyển đổi sang không gian vật lý hệ điều hành thực với trợ giúp chế phần cứng cụ thể - Cần kết hợp kỹ thuật swapping đển chuyển phần chương trình vào-ra nhớ nhớ phụ cần thiết - Nhờ việc tách biệt nhớ ảo nhớ vật lý, tổ chức nhớ ảo có kích thước lớn nhớ vật lý - Bộ nhớ ảo cho phép giảm nhẹ công việc lập trình viên họ khơng cần bận tâm đến giới hạn vùng nhớ vật lý, không cần tổ chức chương trình theo cấu trúc overlays Hình 3.25 Bộ nhớ ảo - Cài đặt nhớ ảo Bộ nhớ ảo thường thực với kỹ thuật phân trang theo yêu cầu (demand paging) Cũng sử dụng kỹ thuật phân đoạn theo yêu cầu ( demand segmentation) để cài đặt nhớ ảo, nhiên việc cấp phát thay phân đoạn phức tạp thao tác trang, kích thước khơng đoạn Câu 23: Trong kỹ thuật nhớ ảo thường sử dụng Phân trang theo yêu cầu (demand paging) Hãy giới thiệu chế Một hệ thống phân trang theo yêu cầu hệ thống sử dụng kỹ thuật phân trang kết hợp với kỹ thuật swapping Một tiến trình xem tập trang, thường trú nhớ phụ ( thường đĩa) Khi cần xử lý, tiến trình nạp vào nhớ Nhưng thay nạp tồn chương trình, trang cần thiết thời điểm nạp vào nhớ Như trang nạp vào nhớ có u cầu Với mơ hình này, cần cung cấp chế phần cứng giúp phân biệt trang nhớ trang đĩa Có thể sử dụng lại bit valid-invalid với ngữ nghĩa mới: valid : trang tương ứng hợp lệ nhớ invalid : trang bất hợp lệ (không thuộc không gian địa tiến trình) trang hợp lệ lưu nhớ phụ Một phần tử bảng trang mộ tả cho trang không nằm nhớ chính, đánh dấu invalid chứa địa trang nhớ phụ Câu 24: Trong kỹ thuật sử dụng Bộ nhớ ảo Hệ điều hành cần có phận quản lý việc hoán chuyển trang/đoạn nhớ thực nhớ ảo xảy “Lỗi trang” (page fault) Hệ điều hành gải vấn đề mục tiêu cần đạt được? Khi hệ thống truy xuất tới trang trang chưa nạp vào nhớ sinh lỗi trang.Hệ điều hành xử lý lỗi theo bước sau: - Step 1: Kiểm tra việc truy xuất tới nhớ có hợp lệ hay khơng Nếu có ,goto Step2.Ngược lại kết thúc chương trình - Step 2: Tìm vị trí chứa trang cần truy xuất đĩa từ - Step 3: Tìm trang vật lý trống nhớ chính.Nếu tìm thấy go to step Nếu không ,chọn trang sử dụng chuyển nội dung trang nhớ (lưu nội dung trang vào đĩa từ ),cập nhật bảng quản lý trang tương ứng - Step 4: Chuyển trang muốn truy xuất từ nhớ vào nhớ :nạp trang cần truy xuất vào trang vật lý trống ,cập nhật nội dung bảng quản lý trang - Step : Tải kích hoạt chương trình Câu 25: Đánh giá thuật toán thay trang (Page Replacement) kỹ thuật sử dụng Bộ nhớ ảo Các thuật toán thay trang áp dụng sơ đồ quản lý nhớ theo kiểu phân trang gồm: - Thay trang có thời gian tồn nhớ lâu nhất(FIFO) - Thay trang có lần sử dụng cuối , cách thời điểm lâu (LRU) - Thay trang có tần xuất sử dụng thấp (LFU) - Thay trang có tần xuất sử dụng nhiều (MFU- Most Frequently Used) Câu 26: Nêu ngắn gọn thuật toán Thay trang kỹ thuật nhớ ảo, Trình bày giải thích ví dụ thuật tốn FIFO Ghi nhận thời điểm trang mang vào nhớ Khi cần thay trang, trang nhớ lâu chọn Để áp dụng thuật toán FIFO, thực tế không thiết phải ghi nhận thời điểm trang nạp vào nhớ, mà cần tổ chức quản lý trang nhớ danh sách FIFO, trang đầu danh sách chọn để thay Thuật toán they trang FIFO dễ hiểu, dễ cài đặt Tuy nhiên thực khơng phải lúc có kết qủa tốt : trang chọn để thay trang chức nhiều liệu cần thiết, thường xuyên sử dụng nên nạp sớm, bị chuyển nhớ phụ nhanh chóng gây lỗi trang Số lượng lỗi trang xảy tăng lên số lượng khung trang sử dụng tăng Hiện tượng gọi nghịch lý Belady Câu 27: Nêu ngắn gọn thuật toán Thay trang kỹ thuật nhớ ảo, Trình bày giải thích ví dụ thuật toán Tối ưu OPT Thay trang lâu sử dụng tương lai Thuật toán bảo đảm số lượng lỗi trang phát sinh thấp , khơng gánh chịu nghịch lý Belady, nhiên, thuật tốn khơng khả thi thực tế, khơng thể biết trước chuỗi truy xuất tiến trình! Câu 28: Nêu ngắn gọn thuật toán Thay trang kỹ thuật nhớ ảo, Trình bày giải thích ví dụ thuật toán LRU Với trang, ghi nhận thời điểm cuối trang truy cập, trang chọn để thay trang lâu chưa truy xuất Thuật toán FIFO sử dụng thời điểm nạp để chọn trang thay thế, thuật toán tối ưu lại dùng thời điểm trang sử dụng, thời điểm khơng thể xác định trước nên thuật tốn LRU phải dùng thời điểm cuối trang truy xuất – dùng khứ gần để dự đoán tương lai Thuật tốn địi hỏi phải chế phần cứng hỗ trợ để xác định thứ tự cho trang theo thời điểm truy xuất cuối Có thể cài đặt theo hai cách Câu 29: Phân biệt hai tượng phân mảnh nội (internal fragmentation) phân mảnh (external fragmentation), chúng xuất sao? Kĩ thuật phân vùng cố định: Có phân mành tiến trình phân phối kích thước nhỏ so với dung lượng Phân vùng động: Khơng phân mành tiến trình phân phối kích thước dung lượng Có phân mành ngồi Phân trang: Phân mành kích thước tiến trình nhỏ kích thước trang.Khơng có phân mành ngồi Phân đoạn: Phân mành kích thước thay đổi Có phân mành ngồi vùng rỗi nhỏ đoạn cần thiết Câu 30: Giải thích khái niệm “hốn chuyển” (swapping); Ý nghĩa, ứng dựng việc áp dụng kĩ thuật Swapping: Sử dụng thiết bị nhớ thứ cấp đủ lớn (Backing Store) để cung cấp tất hình ảnh nhớ cho tất người sử dụng Trong hệ điều hành sử dụng swapping, tồn module hệ thống swapper có chức năng: chọn tiến trình swap out (chọn tiến trình để đưa backing store), chọn tiến trình swap in(chọn tiến trình từ backing store để đưa vào nhớ trong), định vị & quản lý khơng gian chuyển Câu 31: Hãy giải thích DMA thường “ưu ái” sử dụng phương thức thực thi trao đổi với ngoại vi? DMA có lợi điểm khơng input thơng qua bàn phím? Giải thích tại khơng? Câu 33: Khi học môn “Tin học đại cương” biết đến cách chia thiết bị ngoại vi thành loại (nhóm) “VÀO’, “RA” và/hoặc vừa “VÀO vừa RA”; Dưới góc nhìn người thiết kế Hệ điều hành chia thiết bị ngoại vi thành loại Đó cách chia dựa nào? Hãy nêu ví dụ số ngọai vi thuộc loại Câu 34: Giải thích khác biệt “polled I/O” “interrupt-driven I/O” Nêu ưu điểm “interrup-driven I/O” so với “polled I/O” Câu 36: Hãy giải thích thuật tốn Lập lịch cho đầu từ FCFS gì, cho ví dụ để mơ tả để tính seek time Phương pháp lập lịch đơn giản FCFS(first-come,first-served) Thuật tốn dể lập trình khơng cung cấp dịch vụ tốt Ví dụ : cần phải đọc khối theo thứ tự sau : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 Giả sử đầu đọc vị trí 53 Như đầu đọc qua khối 53, 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 hình sau : Câu 37: Hãy giải thích thuật tốn Lập lịch cho đầu từ SSTF gì, cho ví dụ để mơ tả để tính seek time Thuật toán di chuyển đầu đọc đến khối cần thiết theo vị trí gần với vị trí hành đầu đọc Ví dụ : cần đọc khối sau : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 Giả sử đầu đọc vị trí 53 Như đầu đọc qua khối 53, 65, 67, 37, 14, 98, 122, 124 183 hình sau : Hình 4.12 Phương pháp SSTF Với ví dụ này, thuật toán SSTF làm giảm số khối mà đầu đọc phải di chuyển 208 khối Câu 38: Hãy giải thích thuật tốn Lập lịch cho đầu từ SCAN gì, cho ví dụ để mơ tả để tính seek time Theo thuật tốn này, đầu đọc di chuyển phía đĩa từ di chuyển qua phía Ví dụ : cần đọc khối sau : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 Giả sử đầu đọc vị trí 53 Như đầu đọc qua khối 53, 37, 14, , 65, 67, 98, 122, 124 183 hình sau : Thuật tốn cịn gọi thuật tốn thang máy Hình ảnh thuật tốn giống hình ảnh người quét tuyết, hay quét Câu 39: Hãy giải thích thuật tốn Lập lịch cho đầu từ C-SCAN gì, cho ví dụ để mơ tả để tính seek time Thuật tốn tương tự thuật tốn SCAN, khác di chuyển đến đầu đĩa, trở đầu bắt đầu đĩa Lấy lại ví dụ trên, thứ tự truy xuất khối : 53, 65, 67, 98, 122, 124, 183, 199, 0, 14, 37 hình sau : Hình 4.13 Phương pháp C-SCAN Câu 40: Hãy giải thích thuật tốn Lập lịch cho đầu từ C-LOOK gì, cho ví dụ để mơ tả để tính seek time Tương tự Look đầu từ đọc/ghi không phục vụ đường Theo ví dụ trên, sơ đồ dịch chuyển đầu từ đọc/ghi theo thuật toán SSTF thể sau: 14 37 53 65 67 98 12 12 18 Hình 5.10 - Thuật toán lập lịch C - LOOK Chú ý: Thuật toán FCFS, SSTF áp dụng phổ biến, thuật toán kiểu Scan, Look áp dụng cho đĩa chịu tải lớn Câu 48: Tại ta nói “Hệ điều hành thực Vào/Ra” Hãy giải thích chế Chương trình ứng dụng thực I/O nào? Câu 49: Phân biệt Device, Driver Device Controller ... cầu tới hệ thống nhận câu trả lời từ hệ thống + Đảm bảo tất tiến trình thực Nguyên tắc: tổ chức dòng xếp hàng cho tiến trình,sau xác lập sách phục vụ cho dịng xếp hàng Câu 9: Ý nghĩa Lập lịch,... khơng gian chuyển Câu 31: Hãy giải thích DMA thường “ưu ái” sử dụng phương thức thực thi trao đổi với ngoại vi? DMA có lợi điểm khơng input thơng qua bàn phím? Giải thích tại khơng? Câu 33: Khi học... Hãy nêu ví dụ số ngọai vi thuộc loại Câu 34: Giải thích khác biệt “polled I/O” “interrupt-driven I/O” Nêu ưu điểm “interrup-driven I/O” so với “polled I/O” Câu 36: Hãy giải thích thuật tốn Lập