핵심 키워드 : 교착 상태 예방, 교착 상태 회피, 교착 상태 검출 후 회복
교착 상태 필요 조건 4 가지 중 하나를 충족하지 못하게 하는 방법과 같다. 즉, 프로세스들에 자원을 할당할 때 상호 배제, 점유와 대기, 비선점, 원형 대기 중 하나의 조건이라도 만족시키지 않게 할당하면 교착 상태는 발생하지 않는다.
우선 자원의 상호 배제를 없애 볼까요?
자원의 상호 배제를 없앤다는 말의 의미는 모든 자원을 공유 가능하게 만든다는 말과 같다. 이론적으로는 교착 상태를 없앨 수 있지만, 현실적으로 모든 자원의 상호 배제를 없애기는 어렵기에 현실에서 사용하기 다소 무리가 있다.
그렇다면 점유와 대기를 없애 보자
점유와 대기를 없애면 운영체제는 특정 프로세스에 자원을 모두 할당하거나, 아예 할당하지 않는 방식으로 배분한다.
이 방식도 이론적으로는 교착 상태를 해결할 수 있지만, 단점도 있다. 우선 자원의 활용률이 낮아질 우려가 있다. 점유와 대기를 금지하면 한 프로세스에 필요한 자원들을 몰아주고, 그 다음에 다른 프로세스에 필요한 자원들을 몰아줘야 한다. 이는 당장 자원이 필요해도 기다릴 수밖에 없는 프로세스와 사용되지 않으면서 오랫동안 할당되는 자원을 다수 양산하기 때문에 자원의 활용률이 낮아진다.
게다가 점유와 대기를 금지하면 많은 자원을 사용하는 프로세스가 불리해진다. 자원을 많이 사용하는 프로세스는 자원을 적게 사용하는 프로세스에 비해 동시에 자원을 사용할 타이밍을 확보하기가 어렵기 때문이다. 이는 결국 많은 자원을 필요로 하는 프로세스가 무한정 기다리게 되는 기아 현상을 야기할 우려가 있다.
이번에는 비선점 조건을 없애 보겠다.
비선점 조건을 없애면 자원을 이용 중인 프로세스로부터 해당 자원을 빼앗을 수 있다. 이 방식은 선점하여 사용할 수 있는 일부 자원에 대해서는 효과적이다. 하지만 모든 자원이 이렇게 선점 가능한 것은 아니다. 한 프로세스의 작업이 끝날 때까지 다른 프로세스가 기다려야 하는 자원도 얼마든지 있기 때문이다. 그렇기에 비선점 조건을 없애 모든 자원을 빼앗을 수 있도록 하여 교착 상태를 예방하는 방법은 다소 범용성이 떨어지는 방안이다.
마지막으로 원형 대기 조건을 없애보자.
모든 자원에 번호를 붙이고, 오름차순으로 자원을 할당하면 원형 대기는 발생하지 않는다. 다만 모든 컴퓨터 시스템 내에 존재하는 수많은 자원에 번호를 붙이는 일은 그리 간단한 작업이 아니거니와 각 자원에 어떤 번호를 붙이는지에 따라 특정 자원의 활용률이 떨어질 수 있다.