• 다수의 프로세스나 스레드가 각자 필요로 하는 자원을 얻지 못하고 무한정 대기하는 상태
• 자원은 서로가 필요로하며 각각 다른 자원을 점유한 상태에서 대기하고 있어서 진행이 불가능한 상태
• 이러한 상황에서는 시스템이 멈추게 되어 추가적인 작업 불가능

자원 할당 그래프(resource-allocation graph)

규칙

1. 프로세스는 원으로, 자원의 종류는 사각형으로 표현
2. 사용할 수 있는 자원의 개수는 자원 사각형 내에서 점으로 표현
3. 프로세스가 어떤 자원을 할당받아 사용중이라면 자원에서 프로세스를 향해 화살표를 표시
4. 프로세스가 어떤 자원을 기다리고 있다면 프로세스에서 자원으로 화살표 표시

교착 상태 발생 조건

• 상호배제: 자원은 동시에 오직 하나의 프로세스 또는 스레드에 의해서만 사용될 수 있어야함
• 점유와 대기: 최소한 하나의 자원을 점유한 상태에서 추가적으로 다른 자원을 기다리고 있어야함
• 비선점: 다른 프로세스나 스레드에 의해 자원이 각제로 빼앗길 수 없음
• 원형 대기: 프로세스나 스레드 집합이 각각이 다음에 필요로하는 자원을 다른 프로세스나 스레드에 의해 점유된 상태에서 대기하는 형태로 원형의 순환을 이루어 있어야함

교착 상태 예방

상호배제 제거

• 모든 자원을 공유 가능하게 함
• 현실적으로 모든 자원의 상호배제 없앨 수 없음(프린트 같은 경우)

점유와 대기 제거

• 프로세스가 필요한 모든 자원을 동시에 얻을 수 있을 때마 자원을 요청하도록하거나
• 필요한 자원을 한 번에 모두 얻을 수 없을 때는 현재 점유하고 있는 자원 모두 반납하고 다시 요청하도록 함
• 자원 활용률이 낮아질 수 있음

비선점 제거

• 자원을 이용 중인 프로세스로부터 해당 자원을 빼앗을 수 있음
• 선점하여 사용할 수 있는 일부 자원에 대해서는 효과적
• 모든 자원이 선점 가능한 것이 아니기 때문에 범용성이 떨어짐

순환대기 제거

• 자원에 번호를 할당하고 프로세스가 자원을 요청할 때 번호가 작은 순서대로 요청
• 모든 자원에 번호를 할당하는 작업이 쉽지 않고 번호에 따라 활용률이 떨어질 수 있음

교착 상태 회피

안전 상태(safe state)

• 교차상태가 발생하지 않고 모든 프로세스가 정상적으로 자원을 할당받고 종료될 수 있는 상태

불안전 상태(unsafe state)

• 안전 순서열이 없는 상황으로 교착상태가 발생하지 않는 상태

교착 상태 검출 후 회복

선점을 통한 회복

• 교착상태가 발생했을 때 시스템이 특정 프로세스의 자원 할당을 선점하여 해결
• 프로세스가 자원을 강제로 반환하도록하여 해당 자원을 다른 프로세스가 사용할 수 있도록 함
• 일반적으로 우선순위가 낮은 프로세스의 자원 할당이 선점됨
• 다른 프로세스의 실행을 중단시킬 수 있는 단점이 있음

프로세스 강제 종료를 통한 회복

• 교착상태가 발생했을때 교착상태에 관련된 프로세스 중 하나 이상을 강제로 종료시켜 해결
• 보통은 교착상태에 포함된 프로세스들 중 하나를 선택하여 종료시켜 자원을 반환하게 함
• 종료된 프로세스가 중요한 작업을 수행 중이었을 경우 시스템에 부정적인 영향을 줄 수 있음

출처: 혼자 공부하는 컴퓨터 구조+운영체제