대상: 전공자 · 정보처리기사 취득자 | 목적: 인프라 직무 기술 면접 대비 중요도: ★★★ 최빈출 · ★★ 자주 출제 · ★ 기본 개념
답안 ① 상호 배제(Mutual Exclusion): 자원을 한 번에 한 프로세스만 사용할 수 있습니다. ② 점유와 대기(Hold and Wait): 자원을 보유한 채 다른 자원을 기다립니다. ③ 비선점(No Preemption): 자원을 강제로 빼앗을 수 없고 자발적 반납만 가능합니다. ④ 순환 대기(Circular Wait): 프로세스들이 원형으로 서로의 자원을 기다립니다. 네 조건이 모두 성립해야 데드락이 발생하므로, 하나만 깨뜨려도 예방이 가능합니다. 이 질문은 조건 나열에 그치지 않고 '어느 조건을 어떻게 깨느냐'는 후속 질문이 거의 항상 따라옵니다.
관련 개념 필요조건(충분조건 아님), 자원 할당 그래프의 사이클, 예방 기법과의 매핑
답안 예방은 4가지 필요조건 중 하나를 구조적으로 제거해 데드락 자체를 불가능하게 하지만 자원 이용률이 떨어집니다. 회피는 자원 요청 시마다 시스템이 안전 상태를 유지하는지 검사해(은행원 알고리즘) 위험한 할당을 거부하는 방식으로, 최대 자원 요구량을 미리 알아야 해서 실용성이 낮습니다. 탐지 및 회복은 데드락을 허용하되 주기적으로 탐지해 프로세스 강제 종료나 자원 선점으로 회복합니다(DBMS의 방식). 무시(타조 알고리즘)는 데드락이 드물다는 전제로 아무것도 안 하는 것으로, 리눅스·윈도우 등 범용 OS의 실제 선택입니다. 발생 시 사용자가 프로세스를 죽이거나 재부팅합니다.
관련 개념 은행원 알고리즘, 타조 알고리즘, DBMS 데드락 탐지, 비용-빈도 트레이드오프
답안 상호 배제 부정: 자원을 공유 가능하게 만들지만(읽기 전용 파일 등) 본질적으로 배타적인 자원에는 불가능합니다. 점유와 대기 부정: 실행 전에 필요한 모든 자원을 한꺼번에 요청하게 하거나, 새 자원 요청 시 보유 자원을 모두 반납 후 재요청하게 합니다. 자원 이용률 저하와 기아가 단점입니다. 비선점 부정: 요청이 거부되면 보유 자원을 강제로 반납시킵니다. 상태 저장/복원이 가능한 자원(CPU, 메모리)에만 적용됩니다. 순환 대기 부정: 모든 자원에 전역 순서를 부여하고 오름차순으로만 획득하게 합니다. 실무에서 가장 현실적이고 널리 쓰이는 방법(락 순서 규칙)입니다.
관련 개념 전량 할당, 자원 순서화(lock ordering), 선점 가능 자원
답안 데드락 회피 알고리즘으로, 자원 요청을 받으면 '일단 할당했다고 가정'한 뒤 시스템이 안전 상태인지 검사하고, 안전할 때만 실제로 할당합니다. 안전 상태란 모든 프로세스가 최대 요구량까지 자원을 받아 종료할 수 있는 실행 순서(안전 순서열)가 존재하는 상태입니다. Available(가용량), Max(최대 요구), Allocation(할당량), Need(Max−Allocation) 행렬로 계산하며, Need ≤ Available인 프로세스를 찾아 종료시키고 자원을 회수하는 과정을 반복해 전부 종료 가능하면 안전합니다. 각 프로세스의 최대 요구량을 미리 알아야 하고 검사 비용이 커서 실제 OS에서는 쓰이지 않지만, 개념 검증 문제로 자주 출제됩니다.
관련 개념 안전 상태/불안전 상태, 안전 순서열, Need 행렬 계산 문제
답안 아닙니다. 안전 상태는 데드락이 절대 발생하지 않음을 보장하는 상태이고, 불안전 상태는 '데드락으로 갈 가능성이 있는' 상태일 뿐입니다. 프로세스들이 실제로는 최대 요구량까지 자원을 쓰지 않고 종료할 수도 있으므로 불안전 상태에서도 데드락 없이 지나갈 수 있습니다. 포함 관계로 보면 데드락 상태 ⊂ 불안전 상태입니다. 은행원 알고리즘은 불안전 상태로의 진입 자체를 차단하는 보수적 전략입니다.
관련 개념 안전/불안전/데드락 상태의 포함 관계, 보수적 회피의 이용률 손실
답안 탐지는 자원 할당 그래프의 사이클 검사(자원이 단일 인스턴스일 때) 또는 탐지 알고리즘(다중 인스턴스)으로 합니다. 회복은 ① 프로세스 종료: 데드락에 걸린 프로세스를 모두 죽이거나, 하나씩 죽이며 사이클이 풀리는지 확인합니다. 희생자는 우선순위, 수행 시간, 사용 자원량 등을 고려해 선택합니다. ② 자원 선점: 일부 프로세스에서 자원을 빼앗아 다른 프로세스에 주고, 빼앗긴 프로세스는 안전한 지점으로 롤백시킵니다. 같은 프로세스만 반복 희생되는 기아를 막기 위해 롤백 횟수를 비용에 반영합니다. DBMS가 트랜잭션 하나를 골라 abort시키는 것이 대표적 실사례입니다.
관련 개념 wait-for 그래프, 희생자 선택, 롤백, 트랜잭션 abort
답안 DB: MySQL InnoDB는 데드락을 자동 탐지해 한 트랜잭션을 롤백하며, SHOW ENGINE INNODB STATUS로 최근 데드락 정보를 확인합니다. 해결은 트랜잭션들이 테이블·행을 같은 순서로 접근하도록 통일하고, 트랜잭션을 짧게 유지하며, 필요한 인덱스를 추가해 락 범위를 줄이는 것입니다. 애플리케이션: 스레드 덤프(jstack 등)에서 락 대기 사이클을 확인하고 락 순서를 통일합니다. 분산 시스템: 전역 탐지가 어려우므로 락에 타임아웃·TTL을 걸어 무한 대기를 차단하고 재시도(지수 백오프)로 풀어냅니다. 공통 원칙은 '락 순서 통일 + 락 시간 최소화 + 타임아웃'입니다.
관련 개념 InnoDB 데드락 탐지, 스레드 덤프, 락 타임아웃, 지수 백오프
답안 자원이 단일 인스턴스뿐이라면 사이클은 데드락의 필요충분조건이므로 사이클=데드락입니다. 그러나 자원에 인스턴스가 여러 개면 사이클이 있어도 다른 인스턴스를 가진 프로세스가 종료하며 자원을 반납해 사이클이 풀릴 수 있으므로, 사이클은 필요조건일 뿐입니다. 이 경우 데드락 여부는 탐지 알고리즘으로 판정해야 합니다. 그래프 문제로 출제될 때 인스턴스 개수를 먼저 확인하는 것이 포인트입니다.
관련 개념 자원 할당 그래프 표기(요청/할당 간선), 단일 vs 다중 인스턴스, 필요조건 vs 필요충분조건