# 데드락 (DeadLock, 교착 상태)
두 개 이상의 프로세스나 스레드가 서로 자원을 얻지 못해서 다음 처리를 하지 못하는 상태
무한히 다음 자원을 기다리게 되는 상태를 말한다.
시스템적으로 한정된 자원을 여러 곳에서 사용하려고 할 때 발생한다.
(마치, 외나무 다리의 양 끝에서 서로가 비켜주기를 기다리고만 있는 것과 같다.)
- 데드락이 일어나는 경우
프로세스1과 2가 자원1, 2를 모두 얻어야 한다고 가정해보자
t1 : 프로세스1이 자원1을 얻음 / 프로세스2가 자원2를 얻음
t2 : 프로세스1은 자원2를 기다림 / 프로세스2는 자원1을 기다림
현재 서로 원하는 자원이 상대방에 할당되어 있어서 두 프로세스는 무한정 wait 상태에 빠짐
→ 이것이 바로 DeadLock!!!!!!
(주로 발생하는 경우)
멀티 프로그래밍 환경에서 한정된 자원을 얻기 위해 서로 경쟁하는 상황 발생
한 프로세스가 자원을 요청했을 때, 동시에 그 자원을 사용할 수 없는 상황이 발생할 수 있음. 이때 프로세스는 대기 상태로 들어감
대기 상태로 들어간 프로세스들이 실행 상태로 변경될 수 없을 때 '교착 상태' 발생
# 데드락(DeadLock) 발생 조건
4가지 모두 성립해야 데드락 발생
(하나라도 성립하지 않으면 데드락 문제 해결 가능)
# 상호 배제(Mutual exclusion)
자원은 한번에 한 프로세스만 사용할 수 있음
# 점유 대기(Hold and wait)
최소한 하나의 자원을 점유하고 있으면서 다른 프로세스에 할당되어 사용하고 있는 자원을 추가로 점유하기 위해 대기하는 프로세스가 존재해야 함
# 비선점(No preemption)
다른 프로세스에 할당된 자원은 사용이 끝날 때까지 강제로 빼앗을 수 없음
# 순환 대기(Circular wait)
프로세스의 집합에서 순환 형태로 자원을 대기하고 있어야 함
# 데드락(DeadLock) 처리
# 교착 상태를 예방 & 회피
# 예방(prevention)
교착 상태 발생 조건 중 하나를 제거하면서 해결한다 (자원 낭비 엄청 심함)
- 상호배제 부정 : 여러 프로세스가 공유 자원 사용
- 점유대기 부정 : 프로세스 실행전 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
# 회피(avoidance)
교착 상태 발생 시 피해나가는 방법
은행원 알고리즘(Banker's Algorithm)
- 은행에서 모든 고객의 요구가 충족되도록 현금을 할당하는데서 유래함
- 프로세스가 자원을 요구할 때, 시스템은 자원을 할당한 후에도 안정 상태로 남아있게 되는지 사전에 검사하여 교착 상태 회피
- 안정 상태면 자원 할당, 아니면 다른 프로세스들이 자원 해지까지 대기
# 교착 상태를 탐지 & 회복
교착 상태가 되도록 허용한 다음 회복시키는 방법
# 탐지(Detection)
자원 할당 그래프를 통해 교착 상태를 탐지함
자원 요청 시, 탐지 알고리즘을 실행시켜 그에 대한 오버헤드 발생함
# 회복(Recovery)
교착 상태 일으킨 프로세스를 종료하거나, 할당된 자원을 해제시켜 회복시키는 방법
# 프로세스 종료 방법
- 교착 상태의 프로세스를 모두 중지
- 교착 상태가 제거될 때까지 하나씩 프로세스 중지
# 자원 선점 방법
- 교착 상태의 프로세스가 점유하고 있는 자원을 선점해 다른 프로세스에게 할당 (해당 프로세스 일시정지 시킴)
- 우선 순위가 낮은 프로세스나 수행 횟수 적은 프로세스 위주로 프로세스 자원 선점
# 주요 질문
데드락(교착 상태)가 뭔가요? 발생 조건에 대해 말해보세요.
회피 기법인 은행원 알고리즘이 뭔지 설명해보세요.
기아상태를 설명하는 식사하는 철학자 문제에 대해 설명해보세요.
교착 상태 해결책
- n명이 앉을 수 있는 테이블에서 철학자를 n-1명만 앉힘
- 한 철학자가 젓가락 두개를 모두 집을 수 있는 상황에서만 젓가락 집도록 허용
- 누군가는 왼쪽 젓가락을 먼저 집지 않고 오른쪽 젓가락을 먼저 집도록 허용