Was ist eine Racebedingung?

Eine Rennbedingung oder ein Rennrisiko ist ein Szenario in einem elektronischen Verarbeitungssystem, bei dem das Ergebnis einer Berechnung durch eine unvorhergesehene oder unkontrollierte Folge von Ereignissen beeinflusst werden kann. Das zugrunde liegende Konzept ist, dass die Ergebnisse eines Prozesses niemals durch eine der Operationen "Gewinnen eines Rennens" beeinflusst werden sollten (das erste Ende).

  • Beispiel.
  • CPU-Rennbedingungen.
  • Software-Rennbedingungen.

Betrachten Sie die folgenden Operationen:

  1. Variable a = 1
  2. Variable a = a * 5
  3. Variable b = a - 1

Wenn diese Operationen in der richtigen Reihenfolge abgearbeitet werden, sollte die Variable b gleich 4 sein. Wenn jedoch die Operation 3 ausgeführt wird, bevor die Operation 2 abgeschlossen ist, wäre b gleich 0.

Rennbedingungen in Prozessoren

Race-Bedingungen sind ein wichtiges Problem beim CPU-Design, bei dem sowohl parallele als auch gleichzeitige Verarbeitungstechniken zum Ausführen mehrerer Befehle in einem überlappenden Zeitrahmen verwendet werden. Um sicherzustellen, dass die Ausgabe von Berechnungen nicht beschädigt wird, müssen Rennbedingungen immer vorausgesehen und vermieden werden.

Rennbedingungen in Software

Dies ist auch ein wichtiges Problem für Softwareentwickler, die alle Race-Bedingungen bewältigen müssen, die auftreten können, wenn der Code in realen Situationen verwendet wird. Bekanntermaßen führte ein unsachgemäß gehandhabter Race-Zustand in der Software des NAS-Explorationsrovers der NASA beinahe dazu, dass der Rover kurz nachdem er auf dem Mars gelandet war, verloren ging.

Design, Parallelverarbeitung, Programmierbegriffe