Гонка данных происходит, когда:

Чтобы найти этот дефект, перед анализом необходимо задать опции многозадачности. Чтобы задать эти опции, на панели Configuration выберите Multitasking. Для получения дополнительной информации смотрите Настройка многозадачного анализа Polyspace вручную.

Гонка данных может привести к непредсказуемым значениям общей переменной, потому что вы не управляете порядком операций в различных задачах.

Гонки данных между двумя операциями записи более серьезны, чем гонки данных между операцией записи и чтения. Две операции записи могут мешать друг другу и приводить к неопределенным значениям. Чтобы идентифицировать конфликты записи и записи, используйте фильтры в Detail столбце панели Results List. Для этих конфликтов в Detail столбце показана дополнительная линия:

 Variable value may be altered by write-write concurrent access.

Чтобы исправить этот дефект, защитите операции с общей переменной с помощью критических разделов, временного исключения или других средств. См. «Защита общих переменных в многозадачном коде».

Чтобы идентифицировать существующие защиты, которые можно повторно использовать, смотрите таблицу и графики, связанные с результатом. В таблице показаны каждая пара конфликтующих вызовов. В Access Protections столбце показаны существующие средства защиты вызовов. Чтобы увидеть последовательность вызовов функций, ведущую к конфликтам, щелкните значок. Пример см. ниже.

int var;
void begin_critical_section(void);
void end_critical_section(void);

void increment(void) {
    var++; 
}

void task1(void)  { 
      increment();
}

void task2(void)  { 
      increment();
}

void task3(void)  { 
     begin_critical_section();
     increment();
     end_critical_section();
}

В этом примере, чтобы эмулировать поведение в многозадачном режиме, задайте следующие опции:

Опция	Спецификация
Configure multitasking manually
Tasks (-entry-points)	task1 task2 task3
Critical section details (-critical-section-begin -critical-section-end)	Starting routine	Ending routine
	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 задачи task1, task2, и task3 вызвать функцию increment. increment содержит операцию var++ который может включать несколько машинных команд, включая:

Эти машинные инструкции, при выполнении из task1 и task2, может происходить одновременно в непредсказуемой последовательности. Для примера, чтения var от task1 может произойти либо до, либо после записи в var от task2. Поэтому значение var может быть непредсказуемым.

Хотя task3 вызывает increment внутри критического раздела другие задачи не используют тот же критический раздел. Операции в критическом разделе task3 не являются взаимоисключающими с операциями в других задачах.

Поэтому три задачи работают с общей переменной без общей защиты. В подробных данных результата вы видите каждую пару конфликтующих вызовов функций.

Если вы кликните значок, вы увидите последовательность вызова функции, начиная с точки входа и заканчивая операцией чтения или записи. Вы также видите, что операция, начиная с task3 находится в критическом разделе. Запись Access Protections показывает функцию блокировки и разблокировки, которая начинает и заканчивает критический раздел. В этом примере вы видите функции begin_critical_section и end_critical_section.

Одной из возможных коррекций является размещение операции в критическом разделе. Можно реализовать критический раздел несколькими способами. Для образца:

Другой возможной коррекцией является выполнение задач, task1, task2 и task3, временно эксклюзивный. Временные исключающие задачи не могут выполняться одновременно.

На панели Configuration задайте следующие дополнительные опции:

В командной строке можно использовать следующее:

 polyspace-bug-finder 
     -temporal-exclusions-file "C:\exclusions_file.txt"

task1 task2 task3

#include <pthread.h>

pthread_mutex_t count_mutex;
long long count;


void* increment_count(void* args)
{
    count = count + 1;
    return NULL;
}

void* set_count(void *args)
{
    long long c;
    c = count;
    return NULL;
}

int main(void)
{
    pthread_t thread_increment;
    pthread_t thread_get;

    pthread_create(&thread_increment, NULL, increment_count, NULL);
    pthread_create(&thread_get, NULL, set_count, NULL);
    
    pthread_join(thread_get, NULL);
    pthread_join(thread_increment, NULL);

    return 1;
}

В этом примере Bug Finder обнаруживает создание отдельных потоков с pthread_create. Дефект Data race возникает из-за операции count = count + 1 в нити с идентификатором thread_increment конфликтует с операцией c = count в нити с идентификатором thread_get. Переменная count доступ к нему осуществляется в нескольких потоках без общей защиты.

Две конфликтующие операции неатомны. Область операции c = count является неатомным для 32-битных целевых объектов. См. «Определение атомарных операций в многозадачном коде».

Чтобы предотвратить параллельный доступ к переменной count, защитить операции на count с критическим сечением. Используйте функции pthread_mutex_lock и pthread_mutex_unlock для реализации критического раздела.

#include <pthread.h>

pthread_mutex_t count_mutex;
long long count;


void* increment_count(void* args)
{
    pthread_mutex_lock(&count_mutex);
    count = count + 1;
    pthread_mutex_unlock(&count_mutex);
    return NULL;        
}

void* set_count(void *args)
{
    long long c;
    pthread_mutex_lock(&count_mutex);
    c = count;
    pthread_mutex_unlock(&count_mutex);
    return NULL;
}

int main(void)
{
    pthread_t thread_increment;
    pthread_t thread_get;

    pthread_create(&thread_increment, NULL, increment_count, NULL);
    pthread_create(&thread_get, NULL, set_count, NULL);

    pthread_join(thread_get, NULL);
    pthread_join(thread_increment, NULL);

    return 1;
}