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# CriticalSection

## 임계 구역(Critical Section) 이란?

* 둘 이상의 프로세스나 스레드가 공유 자원(변수, 파일, 메모리 등)에 접근하는 코드 영역을 의미한다.
* 이 구역에서는 동시에 하나의 프로세스만 접근할 수 있어야 \*\*데이터 일관성(Data Consistency)\*\*이 유지될 수 있다.

## 임계 구역 문제

```c
// 공유 변수
int counter = 0;

// 임계 구역
counter = counter + 1;
```

* 두개의 프로세스가 동시에 `counter = counter + 1`을 수행하면, 값은 1만큼 증가하지 않는다.
* 예상하지 못하는 값 수정으로 인해 해당 값(메모리, 파일, 변수 등등)을 공유하는 프로세스들이 정상 작동하지 못할 수 있다.

## 임계 구역을 다룰 때 지켜야 할 조건 (3대 조건)

{% stepper %}
{% step %}

### 상호 배제 (Mutual Exclusion)

* 하나의 프로세스만 임계 구역에 들어갈 수 있다.
  {% endstep %}

{% step %}

### 진행 (Progress)

* 임계 구역에 들어갈 수 있는 프로세스를 결정하는 데 관여하지 않는 프로세스가 있다면, 그 결정은 무한히 지연되면 안 된다.
  {% endstep %}

{% step %}

### 한정 대기 (Bounded Waiting)

* 한 프로세스가 임계 구역 진입을 요청하면, 다른 프로세스가 무한히 먼저 들어가는 일은 없어야 한다.
  {% endstep %}
  {% endstepper %}

## 해결 방법들

### 1. 알고리즘 기반

* Peterson's Algorithm
* Dekker's Algorithm

### 2. 하드웨어 지원 명령어

* Test-and-Set
* Compare-and-Swap
* Load-Link/Store-Conditional

### 3. 운영체제 및 언어 수준 지원

* Mutex
* Semaphore
* Monitor
* Spinlock

## 발생 가능한 문제

| 문제 유형                 | 설명                                 |
| --------------------- | ---------------------------------- |
| 경쟁 상태(Race Condition) | 두 프로세스가 동시에 자원에 접근하면서 예기치 않은 결과 발생 |
| 교착 상태(Deadlock)       | 서로가 가진 자원을 기다리면서 무한 대기             |
| 기아 상태(Starvation)     | 어떤 프로세스가 계속해서 임계 구역에 진입하지 못함       |


---

# Agent Instructions
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