교착 상태 해결 방법 - 예방,회피,검출 후 회복

교착 상태 해결(3)

• 예방
• 회피
• 검출 후 회복

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1) 교착 상태 예방

애초에 교착 상태가 발생하지 않도록

교착 상태 발생 조건(상호 배제, 점유와 대기, 비선점, 원형 대기) 중 하나를 없애버리기

 

• 상호 배제를 없앤다면?
  • 모든 자원을 공유 가능하게 만든다?
  • 이론적으로는 가능하지만 현실적으로는 불가

• 점유와 대기를 없앤다면?
  • 특정 프로세스에 자원을 모두 할당하거나, 아예 할당하지 않는 방식으로 배분
  • 단점: 자원의 활용률을 낮출 수 있는 방식
• 비선점을 없앤다면?
  • 선점이 가능한 자원 (ex.CPU)에 한해 효과적
  • 모든 자원이 선점 가능한 것은 아니다
    • 프린터 등
• 원형 대기를 없앤다면?
  • 자원에 번호를 붙이고 오름차순으로 할당하면 원형 대기는 발생하지 않는다
  • 한계
    
    • 자원에 번호를 붙이는 것은 어려운 작업
    • 어떤 자원에 어떤 번호를 붙이느냐에 따라 활용률이 달라짐
   

동그란 식탁이 아닌 일렬로 나란히 앉아있는 것과 같다

 

즉, 예방의 방법은

교착 상태가 발생하지 않음은 보장할 수 있으나 부작용이 따르는 방식

 

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2) 교착 상태 회피

• 교착 상태를 무분별한 자원 할당으로 인해 발생했다고 간주
• 교착 상태가 발생하지 않을 만큼 조심 조심 할당하기
• 배분할 수 있는 자원의 양을 고려하여 교착 상태가 발생하지 않을 만큼만 자원 배분

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알아야 하는 용어들

• 안전 순서열: 교착 상태 없이 안전하게 프로세스들에 자원을 할당할 수 있는 순서
• 안전 상태: 교착 상태 없이 모든 프로세스가 자원을 할당 받고 종료될 수 있는 상태
  • 안전 순서열이 있는 상태
• 불안전 상태: 교착 상태가 발생할 수도 있는 상태
  • 안전 순서열이 없는 상태

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예시 상황

 

컴퓨터 시스템에 총 12개의 자원이 있다.

안전 순서열이 존재하는 상황

 

 

안전순서열 없는 상태

 

즉, 안전상태에서 안전 상태로 움직이는 경우에만 자원을 할당하는 방식이다.

항시 안전상태를 유지하도록 자원을 할당하는 방식

 

cf) 은행원 알고리즘

 

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3)교착 상태 검출 후 회복

• 교착 상태의 발생을 인정하고 사후에 조치하는 방식
• 프로세스가 자원을 요구하면 일단 할당, 교착 상태가 검출되면 회복
• 회복의 2가지 방법
  • 선점을 통한 회복
    • 교착 상태가 해결될 때까지 한 프로세스씩 자원을 몰아주는 방식
  • 프로세스 강제 종료를 통한 회복
    • 1. 교착 상태에 놓인 프로세스 모두 강제 종료 ( but, 작업 내용을 잃을 위험)
    • 2. 교착 상태가 해결될 때까지 한 프로세스씩 강제 종료 ( but, 오버헤드 그렇지만 작업내용은 보존)

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4) 교착 상태 무시

 

타조 알고리즘

어차피 드물게 발생하니까 덮어두고 가자.

수학자,과학자: 완벽함을 추구하니, 이게 무슨 방법이야 싶겠지만

엔지니어:문제 발생의 빈도수나 심각성에 따라 최대 효율을 추구해야함