Rennzustand

Definition - Was bedeutet Race Condition?

Eine Race-Bedingung ist ein Verhalten, das in Softwareanwendungen oder elektronischen Systemen wie Logiksystemen auftritt, bei denen die Ausgabe vom Zeitpunkt oder der Abfolge anderer unkontrollierbarer Ereignisse abhängt. Race-Bedingungen treten auch in Software auf, die Multithreading unterstützt, eine verteilte Umgebung verwendet oder von gemeinsam genutzten Ressourcen abhängig ist. Rennbedingungen führen häufig zu Fehlern, da diese Ereignisse auf eine Weise auftreten, für die das System oder der Programmierer niemals vorgesehen ist. Dies kann häufig zu einem Absturz des Geräts, einer Fehlerbenachrichtigung oder einem Herunterfahren der Anwendung führen.

Eine Rennbedingung wird auch als Renngefahr bezeichnet.

Technische.me erklärt den Rennzustand

Eine Rennbedingung wird häufig entweder als kritische Rennbedingung oder als unkritische Rennbedingung klassifiziert. Eine kritische Rennbedingung tritt auf, wenn die Reihenfolge, in der sich interne Variablen ändern, den Endzustand der Maschine bestimmt. Eine unkritische Rennbedingung liegt vor, wenn die Reihenfolge, in der sich die Änderungen der internen Variablen ändern, keinen Einfluss auf den Endzustand der Maschine hat. Die Rennbedingungen sind bekanntermaßen schwierig zu beheben, da die Reproduktion vom relativen Timing zwischen den verschiedenen Elementen abhängt. Insbesondere bei Softwareanwendungen verschwindet das Problem manchmal im Debug-Modus dank eines zusätzlichen Loggers oder Debuggers.

Eine der besten Möglichkeiten, um eine Race-Bedingung in Software- und Hardwareanwendungen zu vermeiden, ist die Verwendung des gegenseitigen Ausschlusses, wodurch sichergestellt wird, dass jeweils nur ein Prozess die gemeinsam genutzte Ressource verarbeiten kann, während andere Prozesse warten müssen. In vielen Fällen können Race-Bedingungen in Computerumgebungen mithilfe der Serialisierung des Speichers oder des Speicherzugriffs vermieden werden. Eine andere Technik, die insbesondere in Softwareanwendungen empfohlen wird, besteht darin, den Rennzustand im Software-Design selbst zu analysieren und zu vermeiden. Es stehen bestimmte Softwaretools zur Verfügung, mit denen die Rennbedingungen für Software ermittelt werden können.