ON THI ly thuyet HDH

ĐỀ THI 1
MÔN : Hệ điều hành HỌC KỲ: 1 NĂM HỌC: 2007-2008
LỚP: HCTH071C HỆ: Hoàn chỉnh kiến thức
Thời gian làm bài: 7200 giây
Sinh viên không được sử dụng tài liệu
Câu 1 (1 điểm)
Phân biệt đa xử lý đối xứng với đa xử lý phi đối xứng. Nêu ví dụ hệ điều hành hỗ trợ đa xử lý đối xứng.
Giải:
Hệ đa xử lý đối xứng:
o Có nhiều bộ vi xử lý cùng vận hành và sử dụng chung bộ nhớ và thiết bị I/O, ngang hàng về chức năng
o Các hệ điều hành hỗ trợ:
-Solaris, OS/2, Linux
-Windows NT/2000/XP/2003/Vista
Windows 2000 Professional: 2 CPU
Windows 2000 Server: 4 CPU
Windows 2000 Advanced Server : 8 CPU
Windows 2000 Datacenter Server: 32 CPU

Hệ đa xử lý phi đối xứng:
o Các CPU chung bộ nhớ và thiết bị
o Mỗi CPU được ấn định chức năng riêng:
• Có CPU chủ (Master) kiểm soát toàn hệ thống
• Các CPU khác đóng vai trò phụ thuộc (Slaves), chuyên trách công việc nào đó
• Master điều phối và cấp phát công việc cho các Slaves
o Hệ điều hành hỗ trợ: SunOS 4.x

Câu 2 (1 điểm)
Thể hiện bằng hình vẽ tuyến thời gian làm việc của tiến trình có 3 yêu cầu nhập/xuất không đồng bộ với thiết bị ngoài.
Giải:

Câu 3 (1 điểm)
Job Queue và Ready Queue trong quản lý tiến trình.
Giải:
Job queue (New): chứa các process mới được tạo ra trong hệ thống
Ready queue (Ready): chứa các process đang nằm trong bộ nhớ chính sẵn sàng đợi được thực thi

Câu 4 (1 điểm)
Trình bày thuật giải Multilevel Queue Scheduling. Cho ví dụ minh hoạ từ đời thường.
Giải:
Hàng đợi Ready được chia thành nhiều hàng đợi riêng biệt theo một số tiêu chuẩn như
o Đặc điểm và yêu cầu định thời của process
o Foreground (interactive) và background process...
 Process được gán cố định vào một hàng đợi, mỗi hàng đợi sử dụng giải thuật định thời riêng
Hệ điều hành cần phải định thời cho các hàng đợi.
o Fixed priority scheduling: phục vụ từ hàng đợi có độ ưu tiên cao đến thâp. Vấn đề: có thể có starvation.
o Time slice : mỗi hàng đợi được nhận một khoảng thời gian chiếm CPU và phân phối cho các process trong hàng đợi khoảng thời gian đó. Ví dụ: 80% cho hàng đợi foreground định thời bằng RR và 20% cho hàng đợi background định thời bằng giải thuật FCFS

Ví dụ trong đời thường: Việc khám chữa bệnh ở bệnh viện cần phải quản lý và điều phối sao cho phù hợp, khi các bệnh nhân nặng và trầm trọng ta cần cấp phát độ ưu tiên (foreground) để điều phối PS, còn những bệnh nhân bình thường (background) ta có thể điều phối FCFS.

Câu 5 (1 điểm)
Giới thiệu các hàm của Win32 API dùng để lập trình đa luồng.
Giải:
- CreateThread: tạo một luồng để thực thi trong địa chỉ lời gọi tiến trình.
- ExitThread: dùng để kết thúc một luồng.
- GetCurrentThread: có chức năng trả về mục quản tạm cho luồng hiện tại.
- TerminateThread: có chức ngắt luồng.
- SetThreadPriority: có chức năng thiết lập giá trị ưu tiên cho một luồng.
…………………

Câu 6 (1 điểm)
Quản lý bộ nhớ ảo trong Windows NT/2000/2003/Vista.
Giải:
o Sử dụng Phân đoạn Phân trang (Segmentation With Paging) với 2 trường hợp đặc biệt:
• Phân đoạn thuần tuý (Không dùng Paging)
• Phân trang thuần tuý (Không dùng Segmentation đối với đoạn có dung lượng <= 4 MB, khi đó Bảng đoạn chỉ có 1 đầu mục, Bảng trang tương ứng cũng chỉ có 1 dòng).
o Dùng kỹ thuật gom cụm (clustering) khi tráo đổi với đĩa (thực hiện với vài trang cạnh nhau 1 lúc).
o Tiến trình được ấn định Working-Set Minimum (Số trang tối thiểu trong RAM) và Working-Set Maximum (Số trang tối đa có thể đạt tới) khi tạo lập.
o Khi đủ RAM, HĐH có thể cấp đến tối đa hoặc hơn.
o Khi thiếu RAM, HĐH từng bước rút bớt trang của các TT tới ngưỡng tối thiểu.

Câu 7 (1 điểm)
Trên một hệ tập tin FAT32, tập tin Lớp HCTH071.jpg có nội dung trải trên các liên cung 5, 6, 9, 10; trong khi Icon1.ico chỉ cần liên cung 8. Hãy thể hiện bằng hình vẽ cấu trúc bảng FAT và các Directory Entry.
Giải:

Câu 8 (1 điểm)
Một hệ thống có 1 máy in laser và 1 ổ băng từ. Hai tiến trình P1 và P2 đang vận hành với trạng thái cấp phát tài nguyên như sau:

Hãy:
a. Thể hiện bằng RAG
b. Xác định và giải thích trạng thái này.
Giải:
a. Đồ thị cấp phát tài nguyên RAG:



b. Trường hợp này dẫn đến Deadlock vì mỗi tài nguyên chỉ có một phiên bản và tồn tại chu trình hay vòng tròn khép kín các yêu cầu tài nguyên.

Câu 9 (2 điểm)
Một hệ thống có 3 ổ băng từ và 3 tiến trình P1, P2, P3 với trạng thái cấp phát tài nguyên ở thời điểm Ti thể hiện bằng véc-tơ Allocation = (1, 0, 1) và Max = (1, 2, 2):
Dùng thuật giải nhà băng để:
a. Chứng minh trạng thái này an toàn. (1 điểm)
b. Xác định có nên đáp ứng hay không yêu cầu xin thêm 1 ổ nữa của của P3 ? (1 điểm)
Giải:
a. Xét tại thời điểm Ti mà 3 tiến trình được cấp phát như đề bài ta có:



Với: Need[i] = Max[i] – Allocation[i] và Available = 3 – (1 + 0 + 1) = 1
Tìm chuỗi an toàn:


Vậy tại thời điểm T0 tồn tại chuỗi an toàn {P1, P2, P3}. Suy ra, hệ thống tại thời điểm Ti ở trạng thái an toàn.

b. Ta thấy, yêu cầu thêm 1 ổ nữa của P3 thoả các điều kiện:
o Request3 <= Need3 và Request1 <= Available
o Hơn nữa việc cấp phát thêm 1 ổ nữa cho P3 thì hệ thống vẫn ở trạng thái an toàn vì tồn tại chuỗi an toàn {P1, P3, P2} trong khi tài nguyên trong hệ thống không còn nữa. Thật vậy:



Do vậy ta có thể cấp thêm cho yêu cầu xin thêm 1 của P3 tại thời điểm này.