Несколько задач выполняют незащищенные операции с общей переменной
Этот дефект возникает в следующих случаях:
Несколько задач выполняют незащищенные операции с общей переменной.
По меньшей мере одна задача выполняет операцию записи.
Если проверить наличие этого дефекта, можно увидеть гонки данных как в атомных, так и в неатомных операциях. Чтобы просмотреть гонки данных только для неатомных операций, выберите Data race. Bug Finder рассматривает операцию как атомарную, если она может быть выполнена в одной команде машины. Например, операция:
int var = 0;
int меньше размера слова на целевом объекте (или размера указателя). См. раздел Определение атомных операций в многозадачном коде. Если вы не хотите использовать это определение атомных операций, включите эту проверку.Чтобы найти этот дефект, перед анализом необходимо указать параметры многозадачности. См. раздел Многозадачность. Если в коде вообще не используются критические разделы, во избежание выделения слишком большого количества операций эта проверка отключена. Чтобы пометить гонки данных, включающие только атомарные операции, используйте опцию -force-data-races.
Гонка данных может привести к непредсказуемым значениям общей переменной, поскольку вы не контролируете порядок операций в различных задачах.
Чтобы устранить этот дефект, защитите операции над общей переменной с помощью критических разделов, временного исключения или другого средства. См. раздел Защита общих переменных в многозадачном коде.
Чтобы определить существующие защиты, которые можно использовать повторно, см. таблицу и графики, связанные с результатом. В таблице показаны все пары конфликтующих вызовов. В столбце Access Protections отображаются существующие защиты для вызовов. Для просмотра последовательности вызовов функции, приводящей к конфликтам, щелкните
по пиктограмме. Пример см. ниже.
#include<stdio.h>
int var;
void begin_critical_section(void);
void end_critical_section(void);
void task1(void) {
var = 1;
}
void task2(void) {
int local_var;
local_var = var;
printf("%d", local_var);
}
void task3(void) {
begin_critical_section();
/* Operations in task3 */
end_critical_section();
}
В этом примере для эмуляции многозадачности задайте следующие параметры.
| Выбор | Спецификация | |
|---|---|---|
Configure multitasking manually |  | |
Tasks (-entry-points) |
| |
Critical section details (-critical-section-begin -critical-section-end) | Запуск подпрограммы | Завершение процедуры |
begin_critical_section | end_critical_section | |
В командной строке можно использовать следующее:
polyspace-bug-finder -entry-points task1,task2,task3 -critical-section-begin begin_critical_section:cs1 -critical-section-end end_critical_section:cs1
В этом примере операция записи var=1; в задаче task1 выполняется одновременно с операцией чтения local_var=var; в задаче task2.
task3 использует критический раздел, который можно повторно использовать для других задач.
Одной из возможных корректировок является размещение этих операций в одном и том же критическом разделе:
var=1; в task1
local_var=var; в task2
Когда task1 входит в критический раздел, остальные задачи не могут войти в критический раздел, пока task1 покидает свой критический участок. Поэтому эти две операции не могут выполняться одновременно.
Для реализации критического раздела повторно используйте уже существующий критический раздел в task3. Размещение двух операций между вызовами begin_critical_section и end_critical_section.
#include<stdio.h>
int var;
void begin_critical_section();
void end_critical_section();
void task1(void) {
begin_critical_section();
var = 1;
end_critical_section();
}
void task2(void) {
int local_var;
begin_critical_section();
local_var = var;
end_critical_section();
printf("%d", local_var);
}
void task3(void) {
begin_critical_section();
/* Operations in task3 */
end_critical_section();
}Другая возможная коррекция заключается в выполнении задач. task1 и task2 исключающее по времени. Временные исключительные задачи не могут выполняться одновременно.
На панели Конфигурация (Configuration) укажите следующие дополнительные параметры.
| Выбор | Стоимость |
|---|---|
Temporally exclusive tasks (-temporal-exclusions-file) | task1 task2 |
В командной строке используйте следующее:
polyspace-bug-finder
-temporal-exclusions-file "C:\exclusions_file.txt"C:\exclusions_file.txt имеет следующую строку: task1 task2
| Группа: Параллелизм |
| Язык: C | C++ |
| По умолчанию: Откл. |
Синтаксис командной строки: DATA_RACE_ALL |
| Воздействие: среднее |
| CWE ID: 366, 413 |
Configure multitasking manually | Critical section details (-critical-section-begin -critical-section-end) | Data race | Data race through standard library function call | Deadlock | Destruction of locked mutex | Disabling all interrupts (-routine-disable-interrupts -routine-enable-interrupts) | Double lock | Double unlock | Find defects (-checkers) | Missing lock | Missing unlock | Tasks (-entry-points) | Temporally exclusive tasks (-temporal-exclusions-file)