운영체제 교착상태 및 기아상태 레포트

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1. 교착 상태의 개념과 발생 원인

교착 상태는 프로세스가 결코 일어나지 않을 사건을 기다리는 상태로, 프로세스가 교착 상태에 빠지면 작업이 정지되어 명령 진행이 불가능합니다. 교착 상태는 두 프로세스가 사용하는 자원(비공유)을 서로 기다리고 있을 때 발생합니다. 교착 상태의 발생 경우로는 스플링 시스템 교착, 디스크 공유시 교착, 네트워크에서의 교착 등이 있습니다.
2. 교착 상태의 발생 조건

교착 상태가 발생하기 위해서는 상호배제, 점유와 대기, 비선점, 순환(환형) 대기의 4가지 조건이 만족되어야 합니다. 교착 상태의 해결 방법으로는 예방, 회피, 회복 등이 있습니다.
3. 교착 상태의 예방

교착 상태를 예방하기 위해서는 하벤더의 교착 상태 예방 방법, 자원의 상호배제 조건 방지, 점유와 대기 조건 방지, 비선점 조건 방지, 순환(환형) 대기 조건 방지 등의 방법을 사용할 수 있습니다.
4. 교착 상태의 회피

교착 상태를 회피하는 방법으로는 프로세스의 시작 중단과 자원 할당 거부가 있습니다. 시스템의 상태를 안정 상태와 불안정 상태로 구분하여 교착 상태를 예방할 수 있습니다.
5. 교착 상태의 회복

교착 상태를 회복하는 방법으로는 프로세스 중단과 자원 선점이 있습니다. 프로세스 중단 시 비용을 최소화하기 위해 적절한 우선순위를 선정해야 하며, 자원 선점 시 선점 자원 선택과 복귀 과정이 필요합니다.
6. 기아 상태

기아 상태는 동일한 프로세스가 자원들을 항상 선점하지 않도록 보장하려고 할 때 발생합니다. 이를 해결하기 위해서는 프로세스가 짧은 시간 동안만 희생자로 지정되도록 보장하는 것이 가장 일반적인 방법입니다.

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1. 교착 상태의 개념과 발생 원인

교착 상태는 둘 이상의 프로세스가 서로 다른 자원을 요구하여 영원히 대기 상태에 빠지는 상황을 말합니다. 이는 프로세스 간 자원 할당이 적절하게 이루어지지 않아 발생할 수 있습니다. 교착 상태의 주요 원인으로는 자원 독점, 자원 요청 순서 불일치, 자원 할당 정책 문제 등이 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 프로세스 간 자원 할당을 효율적으로 관리하고, 자원 요청 순서를 적절히 조정하며, 자원 할당 정책을 개선하는 등의 노력이 필요합니다.
2. 교착 상태의 발생 조건

교착 상태가 발생하기 위해서는 네 가지 조건이 충족되어야 합니다. 첫째, 상호 배제 조건으로 자원은 한 번에 한 프로세스만 사용할 수 있어야 합니다. 둘째, 점유 대기 조건으로 프로세스가 이미 할당된 자원을 점유한 상태에서 다른 자원을 요청할 수 있어야 합니다. 셋째, 비선점 조건으로 자원은 강제로 회수될 수 없어야 합니다. 넷째, 환형 대기 조건으로 두 개 이상의 프로세스가 서로 다른 자원을 요구하며 순환적으로 대기 상태에 빠져야 합니다. 이 네 가지 조건이 모두 충족되면 교착 상태가 발생할 수 있습니다.
3. 교착 상태의 예방

교착 상태를 예방하기 위해서는 다음과 같은 방법을 고려할 수 있습니다. 첫째, 자원 할당 순서를 정해 프로세스가 자원을 요청할 때 순서를 지키도록 하는 것입니다. 둘째, 자원 할당 시 자원의 최대 사용량을 미리 파악하여 필요 이상의 자원을 할당하지 않도록 하는 것입니다. 셋째, 자원 할당 시 우선순위를 두어 중요한 프로세스에 자원을 먼저 할당하는 것입니다. 넷째, 자원 회수 및 재할당 기능을 구현하여 교착 상태 발생 시 자원을 회수하고 재할당할 수 있도록 하는 것입니다. 이러한 방법들을 통해 교착 상태를 예방할 수 있습니다.
4. 교착 상태의 회피

교착 상태를 회피하기 위해서는 자원 할당 시 교착 상태 발생 가능성을 사전에 파악하고 이를 방지하는 것이 중요합니다. 이를 위해 은행원 알고리즘과 같은 교착 상태 회피 알고리즘을 활용할 수 있습니다. 은행원 알고리즘은 자원 할당 요청을 받을 때마다 교착 상태 발생 가능성을 검사하여, 교착 상태가 발생할 것으로 예상되면 해당 요청을 거부하는 방식으로 동작합니다. 이를 통해 교착 상태를 사전에 방지할 수 있습니다. 또한 자원 할당 순서를 정하고, 자원 할당 정책을 개선하는 등의 방법으로도 교착 상태를 회피할 수 있습니다.
5. 교착 상태의 회복

교착 상태가 발생한 경우, 이를 회복하기 위한 방법으로는 다음과 같은 것들이 있습니다. 첫째, 교착 상태 탐지 알고리즘을 사용하여 교착 상태를 신속히 탐지하는 것입니다. 둘째, 교착 상태에 빠진 프로세스 중 일부를 강제로 종료하여 자원을 회수하는 것입니다. 셋째, 자원 할당 순서를 변경하거나 자원 할당 정책을 개선하여 교착 상태를 해결하는 것입니다. 넷째, 교착 상태 발생 시 자동으로 대응할 수 있는 시스템을 구축하는 것입니다. 이러한 방법들을 통해 교착 상태를 신속히 탐지하고 해결할 수 있습니다.
6. 기아 상태

기아 상태는 프로세스가 무기한 대기 상태에 빠져 실행되지 못하는 상황을 말합니다. 이는 자원 할당 정책이나 스케줄링 정책이 적절하지 않아 발생할 수 있습니다. 기아 상태를 해결하기 위해서는 다음과 같은 방법을 고려할 수 있습니다. 첫째, 자원 할당 정책을 개선하여 프로세스에 공정한 자원 할당이 이루어지도록 하는 것입니다. 둘째, 스케줄링 정책을 개선하여 모든 프로세스가 적절한 시간 내에 실행될 수 있도록 하는 것입니다. 셋째, 우선순위 기반 스케줄링을 도입하여 중요한 프로세스가 먼저 실행되도록 하는 것입니다. 이러한 방법들을 통해 기아 상태를 해결할 수 있습니다.
7. 기아 상태

기아 상태는 프로세스가 무기한 대기 상태에 빠져 실행되지 못하는 상황을 말합니다. 이는 자원 할당 정책이나 스케줄링 정책이 적절하지 않아 발생할 수 있습니다. 기아 상태를 해결하기 위해서는 다음과 같은 방법을 고려할 수 있습니다. 첫째, 자원 할당 정책을 개선하여 프로세스에 공정한 자원 할당이 이루어지도록 하는 것입니다. 둘째, 스케줄링 정책을 개선하여 모든 프로세스가 적절한 시간 내에 실행될 수 있도록 하는 것입니다. 셋째, 우선순위 기반 스케줄링을 도입하여 중요한 프로세스가 먼저 실행되도록 하는 것입니다. 이러한 방법들을 통해 기아 상태를 해결할 수 있습니다.

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