[OS] 교착 상태(DeadLock)

교착 상태란?

둘 이상의 프로세스가 자원을 점유하고 있는 상태에서 서로의 자원을 요구함으로써 무한정 기다리는 상태를 말합니다.

교착 상태의 조건

교착 상태가 되기 위해서는 다음 4가지 조건을 모두 만족해야합니다.

상호 배제 (Mutual exclusion)

• 자원은 한 번에 한 프로세스만이 사용해야합니다.

점유 대기 (Hold and wait)

• 최소한 하나의 자원을 점유하고 있으면서 다른 프로세스의 자원을 추가로 점유하기 위해 기다립니다.

순환 대기 (Circular wait)

• 각 프로세스는 순환적으로 다음 프로세스가 요구하는 자원을 가지고 있습니다.

비선점 (No preemption)

• 프로세스가 어떤 자원의 사용을 끝낼 때까지 그 자원을 뺏을 수 없습니다.

교착상태 해결 방법

예방 기법 (Prevention)

교착 상태가 발생되지 않도록 사전에 시스템을 제어하는 방법

발생 4가지 조건 중에서 어느 하나를 제거(부정)

상호 배제 부정

• 한 번에 여러 프로세스가 공유 자원을 사용할 수 있도록 합니다. (실제로 구현하지는 않음)

점유 대기 부정

• 프로세스 실행 전 모든 자원을 할당하여 프로세스 대기를 없게 합니다.
• 자원이 점유되지 않은 상태에서만 자원을 요구하도록 합니다.

순환 대기 부정

• 자원을 선형 순서로 분류하여 고유번호를 할당하고, 각 프로세스는 현재 점유한 자원의 고유 번호보다 앞이나 뒤 어느 한쪽 방향으로만 자원을 요구하도록 합니다.

비선점 부정

• 다른 프로세스가 자원을 요구하면 점유하고 있던 자원을 반납하고, 기다리게 하는 것입니다.

회피 기법 (Avoidance)

교착 상태가 발생하면 적절히 피해나가는 방법

은행원 알고리즘

운영체제에서 안전 상태를 유지할 수 있는 요구만을 수락하고, 불안정 상태를 초래할 사용자의 요구는 나중에 만족할 때까지 거절하는 방법입니다.

자원 할당 그래프 알고리즘

발견 기법 (Detection)

시스템을 점검하여 교착 상태에 있는 프로세스와 자원을 발견하는 방법

회복 기법 (Recovery)

교착 상태에 있는 프로세스를 종료하거나 해당 프로세스의 자원을 선점하여 회복하는 방법

프로세스 종료

교착 상태를 일으킨 프로세스를 종료합니다. 교착 상태에 있는 모든 프로세스를 종료하거나 하나씩 종료해 나가는 방법이 있습니다.

자원 선점

교착 상태의 프로세스가 점유하고 있는 자원을 선점하여 다른 프로세스에게 할당하고, 해당 프로세스를 일시 정지하는 방법입니다.