데드락 DeadLock

두 개이상의 프로세스나 스레드가 서로 자원을 얻지 못하여 다음 처리를 하지 못하여, 무한히 다음 자원을 기다리게 되는 교착 상태

• 현재 서로 원하는 자원이 상대방에 할당되어 있어서 두 프로세스는 무한정 wait 상태에 빠진다.
• ex. 멀티 프로그래밍 환경에서 한정된 자원을 얻기 위해 서로 경쟁하는 상황

 

데드락 발생 조건

1. 상호 배제 (Mutual Exclusion) : 자원은 한번에 한 프로세스만 사용할 수 있음
2. 점유 대기 (Hold and wait) : 최소한 하나의 자원을 점유하고 있으면서 다른 프로세스에 할당되어 사용하고 있는 자원을 추가로 점유하기 위해 대기하는 프로세스가 존재해야 함
3. 비선점 (No preemption) : 다른 프로세스에 할당된 자원은 사용이 끝날 때까지 강제로 빼앗을 수 없음
4. 순환 대기 (Circular wait) : 프로세스의 집합에서 순환 형태로 자원을 대기하고 있어야 함

• 4가지 모두 성립해야 데드락이 발생하며, 하나라도 성립하지 않으면 데드락 문제 해결 가능

 

데드락의 처리

1. 교착 상태를 예방/회피
   • 예방 : 교착 상태 발생 조건 중 하나를 제거하면서 해결한다 → 자원 낭비가 엄청 심함
   • 회피 : 교착 상태 발생 시 피해나가는 방법
     • 은행원 알고리즘 : 프로세스가 자원을 요구할 때 시스템은 자원을 할당한 후에도 안정 상태로 남아있게 되는지 사전에 검사하여 교착 상태를 회피 -> 안정 상태면 자원 할당, 아니면 다른 프로세스들이 자원 해지까지 대기
2. 교착 상태를 탐지/회복
   • 일부러 교착 상태가 되도록 허용한 다음 회복시키는 방법
   • 탐지 : 자원 할당 그래프를 통해 교착 상태를 탐지함
     • 자원 요청 시 탐지 알고리즘을 실행시켜 그에 대한 오버헤드가 발생함
   • 회복 : 교착 상태를 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 선점하여 다른 프로세스에게 할당 (해당 프로세스는 일시정지)
       • 우선 순위가 낮은 프로세스나 수행 횟수가 적은 프로세스 위주로 프로세스 자원 선점