안전 상태 (Safe State)

핵심 개념

안전 상태란 시스템이 모든 스레드에 자원을 (최대 요구까지) 할당할 수 있는 순서가 존재하여 교착 상태를 피할 수 있는 상태입니다. 교착 상태 회피(Avoidance) 전략은 시스템을 항상 안전 상태로 유지합니다.

동작 원리

각 스레드가 필요한 자원의 **최대량(Maximum)**을 사전에 선언합니다.

안전 순서열 (Safe Sequence): <T1, T2, …, Tn>이 존재하여 각 Ti가 요청할 수 있는 자원 ≤ (현재 가용 자원 + 앞선 Tj들이 보유한 자원)을 만족하면 안전 상태입니다. 안전 순서열이 하나라도 존재하면 안전 상태입니다.

상태 간 관계

┌─────────────────────────────┐
│         safe                │
│  ┌───────────────────────┐  │
│  │      unsafe           │  │
│  │  ┌─────────────────┐  │  │
│  │  │    deadlock     │  │  │
│  │  └─────────────────┘  │  │
│  └───────────────────────┘  │
└─────────────────────────────┘

• 교착 상태 ⊂ 불안전 상태 ⊂ 전체 상태
• 안전 상태 → 교착 없음 (보장)
• 불안전 상태 → 교착 가능 (반드시는 아님)

예시

총 자원 12개, 스레드 3개:

• T0(최대 10, 현재 5), T1(최대 4, 현재 2), T2(최대 9, 현재 2)
• 가용 자원 3개 → <T1, T0, T2> 순서로 모두 완료 가능 → 안전 상태
• 만약 T2에 1개 더 할당하면 가용 2개 → 어떤 순서로도 불가 → 불안전 상태

관련 개념

• [[교착 상태 (Deadlock)]]
• [[교착 상태 필요조건 (Necessary Conditions)]]
• [[은행원 알고리즘 (Banker’s Algorithm)]]