교착 상태 란 무엇입니까? C의 교착 상태를 어떻게 방지 할 수 있습니까?

교착 상태 란 무엇입니까? C의 교착 상태를 어떻게 방지 할 수 있습니까?

교착 상태는 각각이 자원을 해제하기를 기다리고 있기 때문에 둘 이상의 프로세스 또는 스레드가 진행할 수없는 동시 시스템의 상황입니다. C에서, 교착 상태는 종종 멀티 스레딩 중에 자물쇠와 뮤 테스의 잘못된 처리로 인해 발생합니다.

교착 상태를 이해하려면 Coffman 조건으로 알려진 4 가지 조건을 고려하여 교착 상태가 발생해야합니다.

1. 상호 배제 : 적어도 하나의 리소스는 공포가 없어야합니다. 주어진 시간에 하나의 프로세스 만 리소스를 사용할 수 있습니다.
2. Hold and Wait : 프로세스는 하나 이상의 리소스를 보유하고 있으며 현재 다른 프로세스에서 보유하고있는 추가 리소스를 획득하기 위해 기다려야합니다.
3. 선점 없음 : 자원은 프로세스에서 강제로 빼앗을 수 없습니다. 그것들은 그들을 보유하고있는 과정에 의해 자발적으로 방출되어야합니다.
4. 원형 대기 : 두 개 이상의 프로세스의 원형 체인, 각각 체인의 다음 멤버가 보유한 자원을 기다리고 있습니다.

C의 교착 상태를 방지하려면 몇 가지 전략을 사용할 수 있습니다.

1. 회피 : 은행가 알고리즘과 같은 알고리즘을 사용하여 시스템이 교착 상태가 발생할 수있는 안전하지 않은 상태에 들어 가지 않도록하십시오. 여기에는 시스템이 항상 모든 프로세스가 완료 될 수있는 상태에 도달 할 수 있도록 요청을 부여하기 전에 자원 할당을 확인해야합니다.

2. 예방 : 4 개의 Coffman 조건 중 하나를 깨십시오. 일반적인 방법은 다음과 같습니다.

   • 자원 주문 : 모든 리소스에 고유 주문을 할당하고 해당 순서대로 리소스를 요청하기 위해 프로세스가 필요합니다. 이것은 원형 대기 조건을 깨뜨립니다.
   • 보류 및 대기를 피하십시오 : 프로세스에 필요한 모든 자원을 한 번에 요청하여 다른 자원을 기다리는 동안 자원을 보유하지 못하게합니다.
   • 선점 : 프로세스에서 자원을 강제로 가져와 더 시급하게 필요한 다른 사람에게 제공 할 수 있습니다.
   • 상호 배제 없음 : 자원을 공유 할 수 있도록 시스템을 설계하지만 종종 특정 유형의 리소스에 비현실적입니다.
3. 탐지 및 복구 : 교착 상태를 감지하고 복구하는 메커니즘을 구현합니다. 여기에는 교착 상태를 정기적으로 확인하고 발견 된 경우 하나 이상의 프로세스를 중단하거나 자원을 선점하는 것과 같은 조치를 취하는 것이 포함됩니다.
4. 시간 초과 : 리소스 요청에서 시간 초과를 구현합니다. 특정 시간 내에 요청을 이행 할 수없는 경우 요청이 롤백되고 프로세스가 나중에 다시 시작됩니다.
5. 잠금없는 프로그래밍 : 잠금 장치 구조 및 알고리즘을 사용하여 잠금이 완전히 필요하지 않지만 복잡하고 오류가 발생할 수 있습니다.

이러한 전략을 이해하고 적용함으로써 개발자는 C 응용 프로그램에서 교착 상태의 가능성을 크게 줄일 수 있습니다.

C 프로그래밍에서 교착 상태의 일반적인 원인은 무엇입니까?

C 프로그래밍의 교착 상태는 종종 공유 리소스 및 동기화 메커니즘의 부적절한 관리에서 발생합니다. 몇 가지 일반적인 원인은 다음과 같습니다.

1. 중첩 잠금 장치 : 스레드가 중첩 방식으로 여러 자물쇠를 획득하면 다른 스레드가 다른 순서로 이러한 잠금을 얻는 경우 교착 상태로 이어질 수 있습니다. 예를 들어, 스레드가 잠금을 잠금하고 MUTEX2를 잠그면 스레드 B가 MUTEX2를 잠그고 MUTEX1을 잠금하면 교착 상태가 발생할 수 있습니다.
2. 원형 대기 : 이것은 둘 이상의 스레드가 각 스레드가 사이클에서 다른 스레드가 보유한 리소스를 기다리는주기를 형성 할 때 발생합니다. 이것은 앞에서 언급 한 순환 대기 조건의 직접적인 결과입니다.
3. 자원 기아 : 스레드가 장기간 자원을 보유 할 때 해당 리소스를 기다리는 다른 스레드는 진행할 수 없어서 잠재적 교착 상태로 이어질 수 있습니다.
4. 부적절한 잠금 해제 : 예외 또는 오류로 인해 스레드가 잠금을 해제하지 못하면 해당 잠금을 기다리는 다른 스레드가 고정되어 잠재적으로 교착 상태가 발생합니다.
5. 치명적인 포옹 : 두 스레드가 각각 다른 사람에게 필요한 자원을 보유하는 특정 유형의 원형 대기. 이것은 두 개의 트랜잭션이 다른 행을 잠그고 상대방의 행을 잠그려고하는 데이터베이스 트랜잭션의 일반적인 시나리오입니다.
6. 타임 아웃 메커니즘 부족 : 시간 초과가 없으면 자원을 무기한으로 기다리는 스레드는 리소스가 해제되지 않으면 교착 상태로 이어질 수 있습니다.

이러한 일반적인 원인을 이해하면 개발자가 이러한 함정을 피하고 강력한 동기화 메커니즘을 구현하기 위해 C 응용 프로그램을 설계하는 데 도움이 될 수 있습니다.

C 신청서에서 교착 상태 상황을 어떻게 감지 할 수 있습니까?

C 응용 프로그램에서 교착 상태를 감지하려면 스레드 및 리소스 상태를 모니터링하는 것이 포함됩니다. 교착 상태를 감지하는 몇 가지 방법은 다음과 같습니다.

1. 리소스 할당 그래프 : 노드가 프로세스 및 리소스를 나타내는 그래프를 작성하고 가장자리는 리소스 요청 및 할당을 나타냅니다. 이 그래프의주기는 잠재적 교착 상태를 나타냅니다. 이 방법은 정기적으로 사이클을 확인하기 위해 프로그래밍 방식으로 구현할 수 있습니다.
2. 교착 상태 감지 알고리즘 : 프로세스와 대기 관계 만 표시하는 리소스 할당 그래프의 단순화 된 버전 인 대기 그래프 알고리즘과 같은 알고리즘을 구현합니다. 이 그래프의주기는 교착 상태를 나타냅니다.
3. 시간 초과 및 심장 박동 : 자원 요청에 시간 초과를 사용하고 스레드의 건강을 모니터링하기 위해 하트 비트 메커니즘을 구현합니다. 스레드가 특정 시간 내에 응답하지 않으면 교착 상태에 빠질 수 있습니다.
4. 로깅 및 모니터링 : 리소스 요청 및 릴리스의 자세한 로깅을 구현합니다. 이 로그를 분석하면 교착 상태를 나타내는 패턴을 식별 할 수 있습니다. 모니터링 도구를 사용하여 스레드 및 리소스 상태를 실시간으로 추적 할 수도 있습니다.
5. 타사 도구 : Intel Inspector 또는 Valgrind 's DRD (스레드 오류 탐지기)와 같은 특수 도구를 사용하여 교착 상태를 감지하십시오. 이 도구는 프로그램 실행을 분석하고 잠재적 교착 상태를 식별 할 수 있습니다.
6. 수동 검사 : 소규모 응용 프로그램에서 코드와 잠금 획득 순서를 수동으로 검토하면 잠재적 교착 상태를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이것은 대형 시스템의 경우에는 실용적이지 않지만 개발 중에 유용 할 수 있습니다.

이러한 탐지 방법을 구현함으로써 개발자는 C 응용 프로그램에서 교착 상태를 식별하고이를 해결하기 위해 적절한 조치를 취할 수 있습니다.

C에서 발생하면 교착 상태를 해결하기 위해 어떤 전략을 사용할 수 있습니까?

C 응용 프로그램에서 교착 상태가 감지되면 몇 가지 전략을 사용하여 해결할 수 있습니다.

1. 프로세스 종료 : 교착 상태 중 하나 이상을 중단합니다. 이것은 두 가지 방법으로 수행 할 수 있습니다.

   • 모든 교착 상태를 중단 : 교착 상태가 해결되도록하는 간단하지만 과감한 접근 방식이지만 상당한 작업 손실을 초래할 수 있습니다.
   • 교착 상태가 해결 될 때까지 한 번에 하나의 프로세스를 중단하십시오 .이 접근법은 더 보수적이며 시스템에 미치는 영향을 최소화하려고합니다.

2. 자원 선점 : 일시적으로 하나 이상의 프로세스에서 자원을 빼앗아 교착 상태를 깨뜨리기 위해 다른 프로세스에 할당됩니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

   • 피해자 선택 : 종종 우선 순위, 시스템에서 소비 된 시간 또는 이미 완료된 작업량을 기준으로 자원을 선점 할 프로세스를 선택하십시오.
   • 롤백 : 자원을 선점 한 후, 영향을받는 프로세스는 추가 교착 상태를 일으키지 않고 계속 실행할 수있는 안전한 상태로 롤백해야 할 수도 있습니다.
   • 기아 : 동일한 과정을 반복적으로 선점하는 데 신중하여 기아로 이어질 수 있습니다.
3. 시간 초과 및 재 시도 : 리소스 요청에서 시간 초과를 구현합니다. 요청이 시간을 초과하면 프로세스는 모든 보유 된 리소스를 릴리스하고 나중에 작업을 다시 시도 할 수 있습니다. 이 접근법은 프로세스가 백출되어 다시 시도 할 수 있도록하여 교착 상태를 깨뜨릴 수 있습니다.
4. 수동 중재 : 경우에 따라, 특히 개발 또는 테스트 환경에서 수동 개입이 필요할 수 있습니다. 여기에는 응용 프로그램 중지, 상태 분석 및 교착 상태를 수동으로 해결하는 것이 포함될 수 있습니다.
5. 재 설계 및 리팩토링 : 교착 상태가 빈번한 경우 응용 프로그램의 동시성 모델을 재 설계해야 할 수도 있습니다. 여기에는 잠금 획득 순서 변경, 다른 동기화 프리미티브 사용 또는 잠금 알고리즘 구현이 포함될 수 있습니다.

이러한 전략을 적용함으로써 개발자는 C 응용 프로그램의 교착 상태를 효과적으로 해결하고 소프트웨어의 원활한 작동을 보장 할 수 있습니다.

위 내용은 교착 상태 란 무엇입니까? C의 교착 상태를 어떻게 방지 할 수 있습니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!