교착상태 해결 방법

• 예방 기법
  교착상태가 발생하지 않도록 사전에 시스템을 제어하는 방법으로, 교착 상태 발생 조건 중 어느 하나를 부정함으로써 수행되나 자원의 낭비가 심한 방법

기법	내용
상호 배제 조건의 부정	프린트와 같은 장치에 적용 불가
점유와 대기 조건의 부정	프로세스가 실행되기 전에 프로세스가 필요로 하는 모든 자원을 할당하여 프로세스 대기를 없애거나 자원이 점유되지 않은 상태에서만 자원을 요구하도록 함 장치 사용하기 전에 사용하려는 모든 장치를 동시에 선점으로 비효율적인 방법
비선점 조건의 부정	자원을 점유하고 있는 프로세스가 다른 자원을 요구할 때 점유하고 있는 자원을 반납하고, 요구한 자원을 사용하기 위해 기다리게 함 CPU에는 적용할 수 있으나, 프린터와 같은 장치에는 적용 불가
환형 대기 조건의 부정	자원을 선형 순서로 분류하여 고유 번호를 할당하고, 각 프로세스는 현재 점유한 자원의 고유 번호보다 앞이나 뒤의 한 쪽 방향으로만 자원을 요구하도록 함 장치에 번호를 매긴 후 낮은 순에서 높은 순으로 선점하도록 함 자율성 침해

▶ 교착상태 예방 기법

   

• 회피 기법
  • 교착상태가 발생할 가능성을 배제하지 않고 교착상태가 발생하면 적절히 피해가는 방법으로, 주로 은행원 알고리즘의 이용됨
  • 은행원 알고리즘(Banker's Algorithm)
    • 은행원 알고리즘은 E,J.Dujkstra가 제안한 것으로, 은행에서 모든 고객의 요구가 충족되도록 서비스를 할당하는 데서 유래한 기법
    • 각 프로세스에게 자원을 할당하여 교착상태가 발생하지 않고 모든 프로세스가 완료될 수 있는 상태를 안전(Safe) 상태, 교착상태가 발생할 수 있는 상태를 불안전(Unsafe) 상태라고 함
    • 은행원 알고리즘을 적용하기 위해서는 자원의 양과 사용자(프로세스) 수가 일정해야 함
    • 은행원 알고리즘은 프로세스의 모든 요구를 유한 시간 내에 할당하는 것은 보장하지만 대화식 시스템에는 적용 할 수 없음

구분	내용
안전 상태	시스템이 특정한 순서대로 각 프로세스에게 자원의 할당 가능 교착상태의 방지가 가능하고, 작업의 완료도 가능
불안전 상태	프로세스에 대한 자원 할당 순서가 없음 교착상태의 발생이 가능한 상태 운영체제는 교착상태를 예방할 수 없음

   

• 발견 기법
  • 시스템 운영 중에 시스템에 교착상태가 발생했는지 점검하여 교착상태에 있는 프로세스와 자원을 발견하는 방법
  • 교착상태 발견 알고리즘(그래프, 타임 스탬프)과 자원 할당 그래프, 시간의 상한값 이용 등을 사용
  • 프로세스와 자원간의 요구와 할당 관계를 규명
       
• 회복 기법
  • 교착상태를 일으킨 프로세스를 종료하거나(환형 대기 제거) 교착상태의 프로세스에 할당된 자원을 선점하여 프로세스나 자원을 회복시키는 방법
  • 희생자 선정, 복귀(Rollback), 기아(Starvation) 문제를 고려할 필요가 있음
    • 기아[Starvation] : 교착상태 해결 시 특정 프로세스가 계속해서 희생자로 선택되어 그 프로세스의 진행이 안 되는 경우