(운영체제) 6 - 교착 상태(데드락) 연습문제

### 연습문제 ###

1. 2개 이상의 프로세스가 서로의 작업이 끝나기만 기다리며 작업을 더 이상 진행하지 못하는 상태를 무엇이라 하는가?

교착상태 또는 데드락(deadlock)

2. 프로세스가 어떤 자원을 사용 중이고 어떤 자원을 기다리고 있는지를 나타내는 방향성이 있는 그래프를 무엇이라 하는가?

자원 할당 그래프(resource allocation graph)

3. 네 가지 교착 상태 필요조건에 대해 설명하시오.

4. 교착 상태 해결방법 중, 교착 상태를 유발하는 네 가지 조건을 무력화하는 방법은 무엇인가?

교착상태 예방

5. 교착 상태 해결방법 중, 교착 상태가 발생하지 않는 수준으로 자원을 할당하는 방법은 무엇인가?

교착상태 회피. 은행원 알고리즘 사용. 자원 할당이 높을수록 교착상태에 빠질 확률이 커진다는 사실에 기인하는 방법이다.

6. 교착 상태 해결방법 중, 자원 할당 그래프를 사용하여 교착 상태를 발견하는 방법은 무엇인가?

검출 및 회복. 타임아웃을 사용하는 가벼운 검출과 자원할당 그래프를 갱신하면서 모니터링하는 무거운 검출로 나뉜다.

7. 교착 상태 해결방법 중, 타임아웃을 이용하여 해결하는 방법은 무엇인가?

타임아웃을 사용한 교착상태 검출 및 회복

8. 교착 상태 해결방법 중, 은행원 알고리즘을 사용하여 해결하는 방법은 무엇인가?

교착 상태 회피. 교착 상태가 일어나지 않을거라 예상되는 범위 내에서 자원을 할당하는 방법이다.

9. 교착 상태 해결방법 중, 모든 자원에 번호를 부여하고 낮은 번호의 자원을 사용할 수 없도록 하는 방법은 무엇인가?

원형 대기 예방. 낮은 번호의 자원 점유 후 높은 번호의 자원을 점유하도록 규칙을 강제하면 사이클 형태의 자원 점유가 발생하지 않는다.

10. 교착 상태 해결방법 중, 프로세스가 시작 초기에 자신이 사용하려는 모든 자원을 한꺼번에 점유하거나, 그렇지 못할 경우 자원을 모두 반납하는 방법은 무엇인가?

점유 및 대기 예방. all or nothing 방식을 사용해 자원을 먼저 하나 점유한 상태에서 다른 자원을 요구하는 것을 막는 방식.

11. 교착 상태 해결방법 중, 교착 상태가 검출되면 교착 상태를 일으킨 모든 프로세스를 종료하는 방법은 무엇인가?

교착 상태 회복

12. 자원 할당 그래프에서 무엇이 발견되면 교착 상태라고 판단할 수 있는가?

사이클(닫힌 원형) 형태의 프로세스-자원 할당 및 요구 그래프

1. 교착 상태 해결 방법 중 프로세스가 시작 초기에 자신이 사용하려는 모든 자원을 한꺼번에 점유하거나, 그렇지 못할 경우 자원을 모두 반납하는 방법이 있다. 이 방법의 단점을 설명하시오.

필요한 모든 자원을 미리 파악하기 어렵다.
자원 사용 효율성이 떨어진다.
- 나중에 필요한 자원까지 한 번에 점유해야하기 때문에 당장 필요한 프로세스가 자원을 활용하지 못하는 일이 발생한다.
배치 시스템 처럼 동작하게 된다.
- 필요한 자원을 모두 점유한 프로세스가 작업을 끝내야 그 다음 작업이 실행될 수 있다.
필요 자원이 많은 프로세스가 필요 자원이 적은 프로세스에 비해 불리하다. 이는 자원 사용의 공평성에 위배된다.

2. 교착 상태 회피 방법인 은행원 알고리즘의 단점을 설명하시오.

3. 교착 상태 검출 시 타임아웃을 이용하는 방법의 장단점을 설명하시오.

자원 할당 그래프보다 가볍다.
- 자원 할당 그래프를 사용하려면 자원을 요구하고 할당할 때 마다 갱신해야 하고 이를 유지하는데 드는 추가적인 오버헤드가 존재한다.
분산 시스템의 경우 네트워크 문제인지, 일반적인 처리의 지연인지, 교착 상태인지 판단하기 어렵다.
- 따라서 교착 상태가 아닌데도 프로세스를 강제 종료할 위험이 있다.