Semáforos en Programación Concurrente: Sincronización de Hilos

Question 1

El valor inicial de un semáforo binario es:

Accepted Answer

1

Answer

0

Answer

2

Answer

Depende de la implementación

Question 2

Cuando un hilo ejecuta una operación de espera sobre un semáforo con valor 0, ¿qué ocurre?

Accepted Answer

El hilo queda bloqueado hasta que el semáforo sea liberado

Answer

El hilo continúa su ejecución

Answer

El hilo es eliminado

Question 3

El objetivo principal de los semáforos en la programación concurrente es:

Accepted Answer

Evitar condiciones de carrera

Answer

Reducir el uso de memoria

Answer

Aumentar la complejidad del código

Answer

Mejorar el rendimiento

Question 4

Los semáforos conteo se utilizan para:

Accepted Answer

Controlar el acceso a recursos compartidos entre múltiples hilos

Answer

Sincronizar hilos que deben ejecutarse en un orden específico

Answer

Evitar el deadlock

Question 5

¿Qué indica un valor negativo en un semáforo?

Accepted Answer

Que hay más hilos esperando que recursos disponibles

Answer

Que el semáforo no está inicializado

Answer

Que el semáforo es inválido

Answer

Que hay más recursos disponibles que hilos esperando

Question 6

¿Cuál es la operación que decrementa el valor de un semáforo?

Accepted Answer

wait()

Answer

post()

Answer

init()

Answer

destroy()

Question 7

Un semáforo con valor 1 controla el acceso a un recurso que:

Accepted Answer

Solo puede ser accedido por un hilo a la vez.

Answer

Puede ser accedido por varios hilos simultáneamente.

Answer

No puede ser accedido por ningún hilo.

Question 8

Para prevenir condiciones de carrera en programación concurrente, ¿cómo deben utilizarse los semáforos?

Accepted Answer

Para proteger las secciones críticas del código.

Answer

Asignando prioridades a los hilos.

Answer

Eliminando la concurrencia entre los hilos.

Question 9

Dada la siguiente declaración: sem_t mutex; ¿Cuál de las siguientes opciones es una forma correcta de inicializar el semáforo?

Accepted Answer

sem_init(&mutex, 0, 1);

Answer

sem_create(&mutex, 1);

Answer

new sem_t(mutex, 1);

Answer

mutex = 1;

Question 10

En el siguiente código: 
 int x = 0; 
 sem_t sem; 
 sem_init(&sem, 0, 1); 
 ¿Qué ocurrirá cuando varios hilos intenten acceder a la variable x simultáneamente?

Accepted Answer

Se producirá una condición de carrera.

Answer

Los hilos accederán a x en orden FIFO.

Answer

El último hilo en acceder a x sobrescribirá los cambios realizados por los hilos anteriores.

Question 11

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los semáforos es correcta?

Accepted Answer

Pueden utilizarse tanto para implementar exclusión mutua como sincronización.

Answer

Solo pueden utilizarse para implementar exclusión mutua.

Answer

Solo pueden utilizarse para implementar sincronización.

Question 12

En un sistema operativo multihilo, ¿qué ocurre cuando un hilo espera un semáforo que tiene un valor de 0?

Accepted Answer

El hilo se bloquea hasta que el semáforo se incremente.

Answer

El hilo se elimina de la cola de espera del semáforo.

Answer

El hilo continúa ejecutándose sin esperar.

Question 13

¿Qué operación disminuye el valor del semáforo en uno?

Accepted Answer

wait()

Answer

signal()

Answer

reset()

Answer

initialize()

Question 14

¿Qué sucede cuando el valor del semáforo es 0 y un hilo intenta ejecutar wait()?

Accepted Answer

El hilo se bloquea hasta que el semáforo se incrementa a un valor positivo.

Answer

Se produce un error de ejecución.

Answer

El hilo continúa su ejecución normalmente.

Answer

El semáforo se incrementa automáticamente a 1.

Question 15

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe con precisión el propósito de los semáforos?

Accepted Answer

Controlar el acceso a recursos compartidos para evitar condiciones de carrera.

Answer

Garantizar la ejecución secuencial de hilos.

Answer

Prevenir interbloqueos

Question 16

En programación concurrente, ¿cuál es el problema principal que resuelven los semáforos?

Accepted Answer

Condiciones de carrera

Answer

Desbordamiento de pila

Answer

Excepciones de tiempo de ejecución

Answer

Errores de memoria

Question 17

En programación concurrente, ¿para qué se utilizan principalmente los semáforos binarios?

Accepted Answer

Controlar el acceso exclusivo a recursos compartidos.

Answer

Implementar colas FIFO

Answer

Sincronizar múltiples hilos

Answer

Prevenir el interbloqueo

Question 18

En programación concurrente, ¿cuál es el propósito principal de un semáforo?

Accepted Answer

Controlar el acceso a recursos compartidos para evitar condiciones de carrera

Answer

Mejorar el rendimiento general del programa

Answer

Sincronizar la ejecución de hilos

Question 19

¿Qué operación atómica disminuye el valor de un semáforo en uno?

Accepted Answer

wait()

Answer

signal()

Answer

increment()

Answer

release()

Question 20

Considera el siguiente código:

int contador = 0;
sem_t sem;

// Hilo 1
sem_wait(&sem);
contador++;
sem_post(&sem);

// Hilo 2
sem_wait(&sem);
contador++;
sem_post(&sem);

¿Cuál es el propósito del semáforo `sem` en este código?

Accepted Answer

Garantizar que solo un hilo puede acceder a la variable `contador` a la vez

Answer

Incrementar el valor de `contador` de forma atómica

Answer

Sincronizar la ejecución de los dos hilos

Question 21

¿Cuál es la diferencia clave entre un semáforo binario y un semáforo conteo?

Accepted Answer

Un semáforo binario solo puede tomar los valores 0 o 1, mientras que un semáforo conteo puede tomar cualquier valor entero no negativo

Answer

Un semáforo binario se utiliza para sincronización, mientras que un semáforo conteo se utiliza para proteger recursos

Question 22

¿Qué ocurre cuando un hilo intenta adquirir un semáforo que ya está bloqueado?

Accepted Answer

Se bloquea hasta que el semáforo esté disponible

Answer

Da un error y termina el programa

Answer

Adquiere el semáforo inmediatamente

Answer

Salta al siguiente semáforo disponible

Question 23

Considera el siguiente código:

int buffer[MAX_SIZE];
sem_t mutex;

// Productor
while (true) {
    sem_wait(&mutex);
    buffer[in] = producir_dato();
    in = (in + 1) % MAX_SIZE;
    sem_post(&mutex);
}

// Consumidor
while (true) {
    sem_wait(&mutex);
    dato = consumir_dato(buffer[out]);
    out = (out + 1) % MAX_SIZE;
    sem_post(&mutex);
}

¿Cuál es el propósito del semáforo `mutex` en este código?

Accepted Answer

Proteger el acceso compartido al buffer para evitar condiciones de carrera

Answer

Evitar el desbordamiento del buffer

Answer

Sincronizar la producción y consumo de datos

Question 24

Sobre el problema del productor-consumidor, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es cierta?

Accepted Answer

Requiere mecanismos de sincronización, como semáforos, para evitar condiciones de carrera y datos corruptos

Answer

Solo es relevante en sistemas multiprocesador

Answer

Se puede resolver sin utilizar semáforos

Question 25

Considera el siguiente código:

sem_t sem;
int contador = 0;

// Hilo 1
sem_wait(&sem);
contador++;
sem_post(&sem);

// Hilo 2
sem_wait(&sem);
contador--;
sem_post(&sem);

¿Qué problema potencial podría surgir en este código?

Accepted Answer

Condición de carrera al acceder a la variable `contador`

Answer

Desbordamiento de la variable `contador`

Answer

Ningún problema, el código es seguro para la concurrencia

Answer

Interbloqueo entre los dos hilos

Question 26

Al utilizar semáforos, ¿qué consideración es crucial tener en cuenta?

Accepted Answer

Diseñar cuidadosamente los algoritmos de concurrencia para evitar situaciones de interbloqueo

Answer

Utilizar siempre semáforos binarios

Answer

Inicializar los semáforos con valores lo más altos posible

Question 27

En programación concurrente, ¿cuál es la función principal de un semáforo?

Accepted Answer

Controlar el acceso a recursos compartidos entre hilos.

Answer

Almacenar valores numéricos compartidos entre hilos.

Answer

Enviar señales a hilos específicos para su ejecución.

Question 28

En el contexto de los semáforos, ¿qué ocurre cuando un hilo se bloquea?

Accepted Answer

El hilo se detiene temporalmente hasta que el semáforo le permita continuar.

Answer

El hilo entra en un bucle infinito hasta que se cumpla una condición.

Answer

El hilo se elimina y libera todos sus recursos.

Question 29

¿Qué problemas pueden surgir al utilizar semáforos de forma incorrecta?

Accepted Answer

Interbloqueos (deadlocks) o condiciones de carrera (race conditions).

Answer

Aumento del tiempo de ejecución del programa.

Answer

Consumo excesivo de memoria RAM.

Question 30

¿Cuál es la principal diferencia entre un semáforo binario y un mutex?

Accepted Answer

Un mutex solo puede ser desbloqueado por el hilo que lo bloqueó, mientras que un semáforo binario puede ser desbloqueado por cualquier hilo.

Answer

Un mutex protege el acceso a un solo recurso, mientras que un semáforo binario puede proteger el acceso a varios recursos.

Question 31

Un semáforo se inicializa con el valor 2. ¿Cuántos hilos pueden acceder al recurso protegido simultáneamente?

Accepted Answer

2

Answer

1

Answer

3

Answer

Depende del número de hilos en ejecución.

Question 32

¿Qué método se utiliza para indicar que un hilo ha terminado de utilizar un recurso protegido por un semáforo?

Accepted Answer

Liberar (signal)

Answer

Bloquear (wait)

Answer

Inicializar (initialize)

Answer

Destruir (destroy)

Question 33

En un sistema operativo, ¿dónde se implementan generalmente los semáforos?

Accepted Answer

En el kernel del sistema operativo.

Answer

En el hardware del procesador.

Answer

En la capa de aplicación.

Answer

En la memoria caché del sistema.

Question 34

¿Cuál es la relación entre semáforos y condiciones de carrera?

Accepted Answer

Los semáforos se utilizan para prevenir condiciones de carrera al garantizar que solo un hilo acceda a un recurso crítico a la vez.

Answer

Las condiciones de carrera son necesarias para que los semáforos funcionen correctamente.

Question 35

¿Cuál es el principal objetivo del uso de semáforos en la programación concurrente?

Accepted Answer

Controlar el acceso a recursos compartidos

Answer

Mejorar el rendimiento de la aplicación

Answer

Simplificar el código de programación

Answer

Detectar y solucionar errores de interbloqueo

Question 36

Si un hilo intenta adquirir un semáforo que está bloqueado, ¿qué ocurre?

Accepted Answer

El hilo quedará bloqueado hasta que el semáforo esté disponible

Answer

El hilo continuará ejecutándose sin esperar

Answer

El hilo provocará un error de tiempo de ejecución

Question 37

¿Cuál es la función de la operación wait() en un semáforo?

Accepted Answer

Bloquear el hilo actual hasta que el semáforo esté disponible

Answer

Incrementar el valor del semáforo

Answer

Decrementar el valor del semáforo

Question 38

¿Cuál es la función de la operación signal() en un semáforo?

Accepted Answer

Desbloquear un hilo que está esperando el semáforo

Answer

Decrementar el valor del semáforo

Answer

Incrementar el valor del semáforo

Answer

Bloquear el semáforo para todos los hilos

Question 39

Si un hilo libera un semáforo que no ha adquirido previamente, ¿qué sucederá?

Accepted Answer

Error de tiempo de ejecución

Answer

El hilo será bloqueado hasta que el semáforo esté disponible

Answer

El semáforo será liberado para todos los hilos

Answer

El hilo continuará ejecutándose sin esperar

Question 40

En un sistema multihilo, ¿qué mecanismo se utiliza para garantizar que los hilos accedan a los recursos compartidos de forma ordenada?

Accepted Answer

Semáforos

Answer

Barrera

Answer

Mutex

Answer

Monitor

Question 41

¿Cuál es la diferencia entre un semáforo binario y un semáforo conteo?

Accepted Answer

Un semáforo binario solo puede tener los valores 0 o 1, mientras que un semáforo conteo puede tener cualquier valor entero no negativo

Answer

Un semáforo binario se utiliza para proteger recursos exclusivos, mientras que un semáforo conteo se utiliza para proteger recursos compartidos

Question 42

En un sistema operativo, ¿cuál es el papel del planificador en relación con los semáforos?

Accepted Answer

El planificador utiliza semáforos para controlar la ejecución de los hilos y garantizar que los recursos se utilicen de manera justa

Answer

El planificador crea y destruye semáforos según sea necesario