Accès concurrents (race condition)

Introduction

En programmation multitâches, il arrive fréquemment que plusieurs tâches (processus ou threads) cherchent à accéder au même instant à une ressource commune et que l’une d’entre elles tente de la modifier, par exemple un spooler d’une imprimante. Dans de cas, on parle alors de situation de compétition (race condition).

Si cette situation est mal gérée, elle peut déboucher à des résultats différents selon l’ordre dans lequel les différentes tâches agissent sur le système. Dans des situations extrêmes cela peut même mener à des résultats erronés.

Par leur nature aléatoire, les situations de compétition sont des problèmes très complexes à identifier et à corriger. Il est par conséquent essentiel d’avoir un excellent design du système avant de le réaliser.

Exclusion mutuelle

L’exclusion mutuelle est la méthode permettant de protéger les sections critiques et d’éviter des situations de compétitions.

L’exclusion mutuelle consiste n’autoriser qu’une seule tâche à la fois à accéder à la ressource partagée et à bloquer toutes les autres.

Sous Linux, il existe différents mécanismes pour réaliser l’exclusion mutuelle :

• Les sémaphores
• Les mutex (version simplifiée des sémaphores et spécialisée pour cette tâche)
• La désactivation des interruptions (au niveau du noyau)
• La désactivation de l’ordonnancement
• Les moniteurs
• Les verrous

Cependant la méthode la plus simple pour éviter des situations de compétition est de ne pas les créer. Pour cela il suffit de dédier un et un seul processus à une ressource. Si d’autres acteurs ont besoin d’y accéder, on peut simplement utiliser les services de communication offerts par Linux.