[교착 상태] 교착 상태 해결 방법

[1two13]

교착 상태 해결 방법 3️⃣

1. 교착 상태 예방

• 프로세스들에 자원을 할당할 때 상호 배제, 점유와 대기, 비선점, 원형 대기 중 하나의 조건이라도 만족시키지 않게 할당하면 된다.

상호 배제를 없애는 방법

• 모든 자원을 공유 가능하게 만든다.
• 하지만 현실적으로 모든 자원의 상호 배제를 없애기는 어렵기에 현실에서 사용하기에는 무리가 있다.

점유와 대기 없애는 방법

• 운영체제는 특정 프로세스에 자원을 모두 할당하거나, 아예 할당하지 않는 방식으로 배분하게 된다.
• 단점
  • 자원의 활용률이 낮아진다. 당장 자원이 필요해도 기다릴 수 밖에 없는 프로세스와 사용되지 않으면서 오랫동안 할당되는 자원을 다수 양산하기 때문이다.
  • 많은 자원을 사용하는 프로세스가 불리해진다. 자원을 사용할 타이밍을 확보하기 어렵기 때문에 무한정 기다리게 되는 기아 현상이 발생할 수 있기 때문이다.

비선점 없애는 방법

• 선점하여 사용할 수 있는 일부 자원에 대해서는 효과적이다. 예를 들어 CPU는 프로세스들이 선점할 수 있는 대표적인 자원이다.
• 하지만 한 프로세스의 작업이 끝날 때까지 다른 프로세스가 기다려야 하는 자원도 있기 때문에 범용성이 떨어지는 해결 방법이다.

원형 대기 없애는 방법

• 모든 자원에 번호를 붙이고, 오름차순으로 자원을 할당하면 된다.
• 모든 컴퓨터 시스템 내에 존재하는 수많은 자원에 번호를 붙이는 것은 매우 어렵고, 각 자원에 어떤 번호를 붙이는지에 따라 특정 자원의 활용률이 떨어질 수 있다.

[1two13]

2. 교착 상태 회피

• 교착 상태가 발생하지 않을 정도로만 조심스럽게 자원을 할당하는 방식이다. 교착 상태를 한정된 자원의 무분별한 할당으로 인해 발생하는 문제라고 간주하기 때문이다.

안전 순서열

• 교착 상태 없이 안전하게 프로세스들에 자원을 할당할 수 있는 순서이다.

안전 상태

• 안전 순서열대로 프로세스들에 자원을 배분하여 교착 상태가 발생하지 않는 상태이다.

불안전 상태

• 안전 순서열이 없다.
• 교착 상태가 발생할 수도 있는 상황이다.

=> 즉, 운영체제가 교착 상태를 회피하기 위해서는 시스템 상태가 안전 상태에서 안전 상태로 움직이는 경우에만 자원을 할당하면 된다.

p.381 ~ 384

[1two13]

3. 교착 상태 검출 후 회복

• 교착 상태 발생을 인정하고 사후에 조치하는 방식이다.
• 프로세스들이 자원을 요구할 때마다 모두 할당하고, 교착 상태 발생 여부를 주기적으로 검사한다. 그리고 교착 상태가 검출되면 아래와 같은 방식으로 회복한다.

1. 선점을 통한 회복

• 교착 상태가 해결될 때까지 다른 프로세스로부터 자원을 강제로 빼앗고 한 프로세스에 할당하는 방식이다.

  2. 프로세스 강제 종료를 통한 회복

• 교착 상태에 놓인 프로세스를 모두 강제 종료할 수도 있고, 교착 상태가 없어질 때까지 한 프로세스씩 강제 종료할 수도 있다.
• 하지만 전자는 많은 프로세스들이 작업 내역을 잃을 수 있고, 후자는 교착 상태가 없어졌는지 여부를 확인하는 과정에서 오버헤드가 발생한다는 단점이 있다.

[1two13]

✚ 실은 교착 상태를 아예 무시하는 방법도 있다.

• 드물게 발생하는 잠재적 문제를 무시로 대처하는 방식.. ㅋㅋㅋ 타조 알고리즘이라고 한다.