[운영체제] 경쟁 상태, 동기화, 임계 영역

1. 경쟁 상태 Race Condition

여러 프로세스들(Execution-box)이 공유 자원(Storage-box)에 동시에 접근하려고 하는 상황에서
어떤 프로세스가 마지막으로 데이터에 접근했는지에 따라 데이터의 상태가 달라질 수 있는 상태.

 

즉, 데이터의 일관성(데이터의 불일치)을 보장할 수 없어지는 문제 발생.

→ 이같은 경쟁 상태의 문제를 해결하기 위해 프로세스들은 동기화(Synchronized)되어야 한다.

 

 

 

 

2. 동기화 Synchronization

여러 프로세스가 공유하는 자원의 일관성을 유지하는 것

일관성을 유지하고 경쟁상태를 막기 위해 협력 프로세스 간의 실행순서를 정해주는 매커니즘.

 

 

 

3. 임계 영역 Critical Section

코드 상에서 Race condition이 발생할 수 있는 특정 부분을 말한다.

즉, 공유 데이터를 접근하는 코드 부분을 말한다.

공동으로 이용되기 때문에 프로세스들의 접근 순서를 정하여 예상치 못한 문제가 발생하지 않도록 해야함.

 

 

3-1. 임계 영역 문제를 해결하기 위한 조건

① 상호배제 (Mutual Exclusion)

• 한 프로세스가 임계 영역을 작업 중이라면, 다른 프로세스들은 해당 임계영역에 진입하면 안된다.

② 진행 (Progress)

• 어떠한 프로세스도 임계 영역을 수행하고 있지 않을 때, 임계 영역에 접근하고자 하는 프로세스가 있다면
  해당 프로세스를 임계 영역에 들어갈 수 있게 해야한다.
  즉, 아무도 임계 영역에 없는데 프로세스가 임계 영역에 못 들어가면 안된다는 뜻.

③ 한정 대기 (Bounded Waiting)

• 어떤 프로세스도 무한대기하지 않아야함

 

참고) https://code-lab1.tistory.com/50?category=1213006 

[운영체제] 동기화 문제(Synchronization problem), 경쟁 상태(Race Condition), 임계 영역(Critical Section)

 

참고) https://rebro.kr/176

[운영체제(OS)] 6. 프로세스 동기화(Process Synchronization)

 

참고) https://hyunse0.tistory.com/393

[OS] 임계구역, 임계구역 해결