프로세스 교착상태

지난주 복습

컴퓨팅 시스템의 처리 효율을 높이기 위해서 여러 프로세스를 동시에 실행하는 것처럼 병행으로 동작시킨다.
다른 프로세스와 상호작용하면서 동작하는 협력 프로세스의 경우 동시에 동일한 자원이나 데이터에 접근하면서 비정상적인 결과를 생성할 수 있다.
협력 프로세스가 공유 자원에 접근하고 있는 상황에서 다른 프로세스가 동일한 공유 자원에 접근하지 목하도록 하는 것을 상호배제라고 한다.
프로세스간에 진행 순서를 맞추는 제어 행위를 동기화라고 한다.
임계영역은 프로세스 코드의 일부분으로서 다른 프로세스와 공유하는 데이터를 변경시키는 부분을 말한다. 한 프로세스가 임계영역에서 동작하는 동안에는 다른 프로세스가 동일한 임계영역에 들어가지 못하도록 함으로서 상호 배제를 보장한다.
상호배제를 구현하기 위하여 소프트웨어적으로 데커 알고리즘, 피터슨 알고리즘등이 있으며 하드웨어적으로 TestAndSet, compareAndSwap방법등이 있다.
다익스크라의 제안으로 도입된 동기화 도구인 세마포를 이용하여 상호배제를 이룰 수 있다.
프로그래머의 오류 가능성을 감소시키기 위한 고급 병행 제어 구조로서 모니터의 개념이 도입되었으며, 객체구조로 공유데이터, 초기화 코드, 프로시저로 구성된다.

다중 프로그래밍 환경에서 프로세스가 결코 발생하지 않을 사건을 기다리는 상태가 되면 교착상태라고 한다.
교착상태는 상호 배제, 점유와 대기, 비선점 조건, 순환 대기를 만족할때 발생한다.
교착상태를 해결하는 방법으로는
- 교착 상태가 발생하지 않도록 예방하거나
- 교착 상태의 발생 가능성을 인정하지만 발생시점에 적절히 회피하거나
- 교착상태가 발생하였는지 감지하여 제거하거나
- 아예 무시하고 개발자으 몫으로 넘기는 방법이 있다.
높은 우선순위의 프로세스가 낮은 우선순위의 프로세스로 인하여 우선순위가 낮은 것처럼 대기하고 있는 상태를 우선순위 역전이라고 한다. 이를 해결하기 위하여 우선순위 계층 프로토콜을 이용한다.