데드락 (DeadLock, 교착 상태)

두 개 이상의 프로세스나 스레드가 서로 자원을 얻지 못해서 다음 처리를 하지 못하는 상태

무한히 다음 자원을 기다리게 되는 상태를 말함

시스템적으로 한정된 자원을 여러 곳에서 사용하려고 할 때 발생

• 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

 

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)

1. 상호 배제(Mutual exclusion)
   • 자원은 한 번에 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

 

데드락(DeadLock) 처리

교착 상태를 예방 & 회피

1. 예방(prevention)

• 교착 상태 발생 조건 중 하나를 제거하면서 해결한다 (자원 낭비 엄청 심함)

2. 회피(avoidance)

• 교착 상태 발생 시 피해나가는 방법

 

교착 상태를 탐지 & 회복

교착 상태가 되도록 허용한 다음 회복시키는 방법

1. 자원 할당 그래프를 통해 교착 상태를 탐지함
   • 자원 요청 시, 탐지 알고리즘을 실행시켜 그에 대한 오버헤드 발생함
2. 회복(Recovery)
   • 교착 상태 일으킨 프로세스를 종료하거나, 할당된 자원을 해제시켜 회복시키는 방법