Sincronización y Sección Crítica en Procesos
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Questions and Answers

Qué significa que un proceso esté en su sección crítica?

  • Está gestionando la entrada y salida de datos.
  • Está ejecutando tareas en modo paralelo con otros procesos.
  • Está utilizando un recurso no compartible exclusivamente. (correct)
  • Está accediendo a un recurso común de forma segura.

Cuáles de los siguientes protocolos deben seguirse en la sección crítica?

  • La exclusión mutua pura y permitir el acceso a los procesos que esperan. (correct)
  • La exclusión mutua pura y el acceso simultáneo.
  • Permitir que varios procesos accedan simultáneamente.
  • Eliminar la necesidad de protocolos de entrada y salida.

Qué sucede cuando un proceso sale de su sección crítica?

  • Inicia automáticamente otro proceso en la sección crítica.
  • Permite que otro proceso que estaba esperando acceda a la sección crítica. (correct)
  • El proceso vuelve a ejecutar su sección crítica inmediatamente.
  • El proceso se bloquea y no puede ser reiniciado.

Cuál es un ejemplo de un recurso no compartible mencionado?

<p>Una impresora. (B)</p> Signup and view all the answers

Cuál es la garantía más importante al diseñar un protocolo de entrada para la sección crítica?

<p>Asegurar que solo un proceso puede acceder al recurso no compartible en un momento dado. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre cuando dos o más procesos son contemporáneos?

<p>Los procesos pueden competir o colaborar por recursos. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se requiere para garantizar la ejecución adecuada de procesos en un sistema?

<p>Que la ejecución de un proceso no interfiera con otros. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué significa el acceso exclusivo a recursos no compartibles?

<p>Solo un proceso puede acceder al recurso en un momento dado. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una posible consecuencia de la competencia entre procesos?

<p>El bloqueo de procesos. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se entiende por espera indefinida en el contexto de la programación concurrente?

<p>Un proceso nunca puede acceder a un recurso compartido. (D)</p> Signup and view all the answers

La concurrencia en computación se asocia principalmente con:

<p>La ejecución simultánea de varios procesos. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el principal objetivo de la sincronización entre procesos?

<p>Asegurar el acceso controlado a recursos compartidos. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué significa que los procesos sean independientes?

<p>No tienen impacto en la ejecución de otros procesos. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una de las condiciones que debe cumplir la sincronización entre procesos para garantizar la corrección de la ejecución?

<p>Independencia del hardware utilizado. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué significa la contención en la iteración entre procesos?

<p>Los procesos compiten por el mismo recurso. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la ejecución concurrente es incorrecta?

<p>La velocidad de ejecución de los procesos es predecible. (A)</p> Signup and view all the answers

Cuando dos instrucciones I1 e I2 de procesos P1 y P2 se ejecutan, ¿cuál es el resultado correcto si I1 se ejecuta primero?

<p>El programa sigue siendo correcto independientemente del orden de ejecución. (B)</p> Signup and view all the answers

La ejecución intercalada de procesos permite optimizar el uso de recursos, pero está sujeta a ciertos factores. ¿Cuál no es un factor relevante?

<p>Humanos dirigiendo los procesos. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué implica la comunicación entre procesos en el contexto de la iteración?

<p>Los procesos necesitan intercambiar información. (C)</p> Signup and view all the answers

La sincronización estática implica:

<p>Reglas estrictas sobre cómo deben ejecutarse los procesos. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se entiende por sincronización entre procesos?

<p>La coordinación para asegurar el acceso adecuado a recursos compartidos. (B)</p> Signup and view all the answers

Al referirse a la forma de tratar interrupciones, ¿qué consecuencia tiene en los procesos concurrentes?

<p>Pueden alterar el orden de ejecución de las instrucciones. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una razón clave para implementar sincronización entre subprocesos?

<p>Prevenir resultados inexactos al acceder a recursos compartidos. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué define a un hilo dentro de un programa en Java?

<p>Una parte del programa que se puede ejecutar de forma independiente. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué significa el término 'handshake' en el contexto de la sincronización?

<p>Una acción donde los hilos confirman el acceso a los recursos. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto de no sincronizar el acceso a un recurso compartido?

<p>Puede provocar resultados inexactos y errores. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué describe mejor a la sincronización en Java?

<p>Controlar el acceso de múltiples hilos a recursos compartidos. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tan importante es la sincronización para la utilización de la CPU en la programación concurrente?

<p>Es esencial para asegurar un uso eficiente de la CPU. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor un subproceso en Java?

<p>Un hilo que opera de forma independiente dentro de un proceso. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué implica la cooperación entre procesos?

<p>Los procesos deben colaborar para alcanzar un objetivo común. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes características es común en la cooperación entre procesos?

<p>Su ejecución puede afectar o ser afectada por otros procesos. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se garantiza con la sincronización de procesos en Java?

<p>Que los recursos compartidos sean seguros y estén en orden. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué mecanismo es esencial para asegurar la gestión correcta de datos en procesos cooperativos?

<p>Sincronización y control proporcionado por el sistema operativo. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es un efecto indeseado de la comunicación entre procesos?

<p>Bloqueo de procesos. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de los bloques sincronizados en Java?

<p>Garantizar que solo un subproceso se ejecute dentro del bloque a la vez. (D)</p> Signup and view all the answers

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

<p>Un hilo debe adquirir el bloqueo para ingresar al monitor. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué significa la exclusión mutua en el contexto de la cooperación entre procesos?

<p>Permitir que un solo proceso acceda a un recurso compartido a la vez. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué palabra clave se utiliza para marcar bloques sincronizados en Java?

<p>synchronized (B)</p> Signup and view all the answers

La comunicación entre procesos es necesaria en la cooperación porque:

<p>Permite coordinar actividades entre procesos. (A)</p> Signup and view all the answers

En la sincronización de subprocesos, ¿qué se busca conseguir?

<p>Coordinar y ordenar la ejecución de los subprocesos en un programa. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué problema puede surgir si no se gestionan correctamente los datos compartidos?

<p>Inconsistencias y errores en los datos. (A)</p> Signup and view all the answers

La sincronización entre procesos se requiere para:

<p>Coordinar y asegurar un funcionamiento armonioso de los procesos. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede con un hilo que intenta entrar en un monitor bloqueado?

<p>Se suspende hasta que el monitor quede libre. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son los tipos de sincronización mencionados en Java?

<p>Sincronización de procesos y subprocesos. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué implica un bloque sincronizado en términos de acceso a recursos compartidos?

<p>Control estricto para evitar condiciones de carrera. (C)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Sincronización de procesos

Garantizar que los procesos o hilos independientes que ejecutan un bloque de código específico lo hagan de una manera ordenada y controlada, evitando conflictos y asegurando la integridad de los datos.

Sincronización de procesos

La ejecución simultánea de varios hilos o procesos, donde cada uno realiza tareas específicas en un orden predefinido, para alcanzar un objetivo común.

Subprocesamiento múltiple en Java

Permite ejecutar simultáneamente diferentes partes de un programa, optimizando la utilización del procesador. Cada parte del programa se denomina hilo y es un subproceso ligero dentro de un proceso más grande.

Necesidad de sincronización entre procesos

Varios subprocesos pueden intentar acceder a los mismos recursos simultáneamente, lo que puede generar resultados inexactos. Se necesita sincronización para garantizar que solo un subproceso acceda a los recursos en un momento dado.

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Sincronización en Java

Controlar el acceso de varios subprocesos a un recurso compartido, evitando conflictos y garantizando la integridad de los datos.

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Bloque sincronizado en Java

Un bloque de código en Java que se utiliza para sincronizar el acceso a recursos compartidos entre diferentes hilos. Solo un hilo puede ejecutar el código dentro de un bloque sincronizado a la vez.

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Monitor o Bloqueo

Un objeto Java que se utiliza para controlar el acceso a recursos compartidos por diferentes hilos.

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Sincronización de hilos

El proceso de coordinar la ejecución de varios hilos dentro de un mismo programa.

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Ejecución Concurrente

La ejecución de varios procesos al mismo tiempo, donde cada uno realiza tareas independientes.

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Ejecución Intercalada

La ejecución intercalada de procesos, donde las instrucciones de diferentes procesos se ejecutan en un orden no predecible.

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Ventajas de la Ejecución Concurrente

Mejorar la eficiencia de la CPU al hacer que los procesos aprovechen al máximo sus ciclos.

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Velocidad Relativa en Ejecución Concurrente

La velocidad relativa de cada proceso no se puede predecir debido a factores como las interrupciones, las políticas de planificación y la interacción con otros procesos.

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Contención

Cuando los procesos comparten recursos o información, generando una competencia por su uso.

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Comunicación

Cuando los procesos necesitan comunicarse entre sí para sincronizar sus acciones o intercambiar información.

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Secuencias de instrucciones

Conjunto de instrucciones que se ejecutan por un proceso.

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Corrección de Ejecución Concurrente

Garantizar que un programa siga siendo correcto, independientemente de la secuencia de instrucciones o interrupciones que ocurran.

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Recurso no compartible

Un recurso que no puede ser utilizado por más de un proceso a la vez, por ejemplo, una variable global compartida o una impresora.

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Sección crítica

Porción de código que un proceso necesita ejecutar de forma exclusiva para acceder a un recurso no compartible.

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Protocolo de sincronización

Conjunto de reglas que permite la sincronización entre procesos que desean acceder a una sección crítica.

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Exclusión mutua

Principio que garantiza que solo un proceso puede estar dentro de su sección crítica en un momento dado.

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Protocolo de entrada y salida para la sección crítica

Esquema de entrada y salida para que los procesos accedan a la sección crítica de forma ordenada.

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Concurrencia

La capacidad de que varios procesos se ejecuten "al mismo tiempo" (de forma concurrente) en un sistema informático, compartiendo recursos.

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Competencia entre procesos

Cuando varios procesos compiten por acceder a un recurso compartido (como memoria, archivos, etc.).

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Colaboración entre procesos

Las tareas que los procesos realizan en conjunto para lograr un objetivo común, donde cada uno realiza una parte específica del trabajo.

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Sincronización entre procesos

Conjunto de técnicas para garantizar que los accesos a recursos compartidos por varios procesos se realicen de forma ordenada, evitando conflictos y manteniendo la coherencia de los datos.

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Bloqueo de procesos

Un estado donde un proceso se ve bloqueado (detenido) por un tiempo indefinido mientras espera a que un recurso, utilizado por otro proceso, esté disponible.

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Punto muerto (Deadlock)

Situación en la que dos o más procesos se bloquean mutuamente, esperando por un recurso que el otro proceso está utilizando, provocando un ciclo de espera infinito.

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Acceso exclusivo a recursos no compartibles

Garantizar que solo un proceso acceda a un recurso no compartido (no compartido) en un momento dado.

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Procesos independientes

La ejecución de un proceso no afecta ni es afectado por la ejecución de otros procesos en el sistema.

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Cooperación entre procesos

Cuando varios procesos trabajan juntos para lograr un objetivo común, compartiendo datos y comunicándose entre sí.

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Comunicación entre procesos

La comunicación es una forma de coordinar o sincronizar la actividad de varios procesos, porque no necesitan compartir recursos.

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Interdependencia de procesos

Las acciones de un proceso pueden ser influenciadas por las acciones de otros procesos porque comparten datos.

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Gestión correcta de datos compartidos

El sistema operativo proporciona mecanismos para garantizar la integridad de los datos compartidos por varios procesos.

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Study Notes

Programación Concurrente y Distribuida

  • El tema abarca la programación concurrente y distribuida, específicamente la sincronización entre procesos.
  • La sincronización se centra en asegurar que procesos o hilos independientes que ejecutan un bloque de código en simultáneo no causen resultados inesperados.
  • Una definición genérica de sincronización es la ejecución simultánea de múltiples hilos o procesos para lograr una secuencia de acciones coordinada.
  • La sincronización en Java permite controlar el acceso de múltiples subprocesos a un recurso compartido.

Sincronización entre Procesos en Java

  • La sincronización en Java es esencial cuando varios subprocesos intentan acceder al mismo recurso, lo que podría resultar en resultados incorrectos.
  • La sincronización en Java permite que solo un subproceso acceda a un recurso en un período dado.

Concepto de Subprocesamiento Múltiple en Java

  • Los subprocesos múltiples en Java permiten la ejecución simultánea de dos o más partes de un programa, optimizando el uso de la CPU.
  • Cada parte de un programa de este tipo se considera un hilo, que son subprocesos ligeros dentro de un proceso más amplio.

¿Por qué es necesaria la sincronización entre procesos?

  • Múltiples subprocesos pueden intentar acceder a los mismos recursos, produciendo resultados incorrectos.
  • Para evitar esto, se necesita sincronización, garantizando que sólo un subproceso tenga acceso a los recursos en cada momento.

¿Qué es la sincronización en Java?

  • La sincronización en Java es la capacidad de controlar el acceso de varios subprocesos a un recurso compartido.

Bloques Sincronizados en Java

  • En Java, los bloques sincronizados utilizan la palabra clave synchronized para controlar el acceso a los recursos compartidos.
  • Sólo un hilo puede ejecutar un bloque sincronizado a la vez.
  • Otros hilos que intentan entrar en un bloque sincronizado se bloquean hasta que el hilo actual termine y lo abandone.

Tipos de Sincronización

  • Dos tipos principales de sincronización en Java: sincronización de procesos y sincronización de subprocesos.
  • La sincronización de procesos coordina la ejecución de múltiples procesos, asegurando que los recursos compartidos sean seguros y estén en orden.
  • La sincronización de subprocesos coordina la ejecución de múltiples subprocesos en un programa multiproceso, incluyendo dos tipos, exclusión mutua y cooperación.
  • La exclusión mutua previene la interferencia entre subprocesos que comparten datos, mientras que la cooperación implica la comunicación entre subprocesos.

Exclusión Mutua entre Procesos

  • La exclusión mutua es un mecanismo para prevenir la interferencia entre subprocesos al compartir recursos.
  • Ofrece tres métodos principales: método sincronizado, bloque sincronizado y sincronización estática.

Iteración entre Procesos

  • Se genera una iteración cuando hay un acceso concurrente entre procesos, puede competer por un recurso o comunicarse entre sí.
  • La iteración puede surgir de distintos modos: contención (competencia por el mismo recurso) y comunicación (procesos se necesitan comunicarse uno con otro).
  • La iteración entre procesos implica considerar su secuencia de instrucciones, desconsiderando la velocidad del procesador y el tiempo de llegada de las señales.
  • El intercalado de instrucciones puede ser diferente, pero el programa sigue siendo correcto.

Cooperación entre Procesos

  • La cooperación entre procesos ocurre cuando varios procesos colaboran para un objetivo común.
  • Los procesos comparten datos, y su ejecución influye mutuamente, requiriendo comunicación entre sí.
  • Se precisan mecanismos para coordinar y sincronizar las acciones entre procesos.

Problemas de la Ejecución Concurrente

  • La ejecución concurrente mejora el rendimiento al aprovechar los ciclos de la CPU, pero su velocidad relativa no es predecible.
  • La predictibilidad depende de actividades de otros procesos, manejos de interrupciones y políticas de planificación.

Ejemplos de Sincronización

  • Se proporcionan ejemplos con código (aunque no se incluye el código completo de los ejemplos de programa) de sincronización entre procesos en Java, incluyendo ejemplos concretos de sincronización utilizando subprocesos y bloques sincronizados.

Resumen

  • La programación concurrente y distribuida es fundamental para sistemas modernos.
  • Las técnicas de sincronización se utilizan para gestionar el acceso concurrente a recursos compartidos, garantizando resultados consistentes y exactos.

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Este cuestionario explora conceptos clave relacionados con la sincronización de procesos y la sección crítica en programación concurrente. Se abordan temas como protocolos, recursos no compartibles y consecuencias de la competencia entre procesos. Ideal para aquellos que estudian sistemas operativos y programación.

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