DeadLock
교착상태가 무엇인가요?
교착상태(DeadLock) 란, 시스템 자원에 대한 요구가 뒤엉킨 상태이다.
즉, 둘 이상의 프로세스가 다른 프로세스가 점유하고 있는 자원을 서로 기다릴 때 무한 대기에 빠지는 상황을 말한다.
서로 원하는 자원이 상대방에 할당되어 있어서 두 프로세스는 무한정
wait상태에 빠진다.이런 것을 DeadLock이라 한다.
교착상태가 발생하기 위해서는 어떤 조건이 있어야 하나요?
상호 배제(Mutual Exclusion)
자원은 한 번에 한 프로세스만 사용할 수 있다.
사용 중인 자원을 다른 프로세스가 사용하려면 요청한 자원이 해제될 때까지 기다려야 한다.
점유 대기(Hold and Wait)
자원을 최소한 하나 보유하고, 다른 프로세스가 할당된 자원을 점유하기 위해 대기하는 프로세스가 존재해야 한다.
비선점(No Preemption)
다른 프로세스에 할당된 자원은 사용이 끝날 때까지 강제로 빼앗을 수 없다.
순환 대기(Circular Wait)
대기 프로세스의 집합이 순환 형태로 자원을 대기하고 있어야 한다.
교착상태의 해결법은 무엇인가요?
데드락이 발생하지 않도록 예방(
Prevention)하기데드락 발생 가능성을 인정하면서도 적절하게 회피(
Avoidance)하기데드락 발생을 허용하지만 데드락을 탐지(
Detection)하여, 데드락에서 회복하기
예방하기
교착상태가 애초에 일어나지 않도록 방지하는 방법으로 교착상태의 발생조건 4가지 중 하나를 부정함으로써 교착상태를 예방한다.
자원 낭비가 매우 심하다.
상호배제 부정 : 여러 프로세스가 공유 자원 사용
점유대기 부정 : 프로세스 실행 전 모든 자원을 할당
비선점 부정 : 자원 점유 중인 프로세스가 다른 자원을 요구할 때 가진 자원 반납
순환대기 부정 : 자원에 고유번호 할당 후 순서대로 자원 요구
회피하기
교착상태가 발생할 가능성이 있는 자원 할당을 하지 않고 안전한 상태에서만 자원 요청을 허용하는 방법이다.
교착상태 회피를 하기 위해서는 다음과 같은 가정이 필요하다.
프로세스 수 고정
자원의 종류와 수 고정
프로세스가 요구하는 최대 자원의 수를 알아야 함
프로세스는 자원 사용 후 반드시 반납
Safe statesafe sequence(교착상태를 발생시키지 않고 자원을 할당하는 순서)가 존재하며, 모든 프로세스가 정상적으로 종료될 수 있는 상태를 의미한다.
Unsafe state
탐지하고 회복하기
먼저 시스템이 교착상태 예방이나 회피법을 사용하지 않았을 때, 교착상태가 발생할 수 있으니 여기에서 회복하기 위해 교착상태를 탐지하고, 회복하는 알고리즘을 사용한다.
탐지
말 그대로 시스템에 교착상태가 발생했는지에 대한 여부를 탐색하고 회복 기법 알고리즘에 활용하는 것을 의미한다.
탐지 기법은 지속적으로 교착상태를 확인하는 작업이 필요하기 때문에 오버헤드(성능 저하)가 발생하게 된다.
회복
교착상태를 해결하는 기법으로 다음과 같이 나뉜다.
사용자 처리 : 교착상태가 있는 프로세스 중 하나의 프로세스를 사용자가 강제 종료
시스템 처리
프로세스 중지
교착상태에 속해있는 모든 프로세스를 중지
교착상태가 해결될 때까지 한 프로세스씩 중지
자원 선점
프로세스들로부터 자원을 빼앗아 교착상태가 해결될 때까지 다른 프로세스들에게 자원을 할당
우선순위가 낮은 프로세스나 수행 횟수가 적은 프로세스 위주로 프로세스 자원 선점
참고
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