6 Race Conditions

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10 Race Conditions
Frage 10.2:
Frage 10.3:
Sie wollen einen Embedded-Webserver auf Data Races testen. Jede
Client-Session des Servers läuft als eigener Thread und benutzt u.a.
Shared-Variablen. Der Quellcode des Servers liegt Ihnen vor und
enthält mehrere Verzweigungen. Sie haben ihn mit einem dynamischen
Werkzeug basierend auf Happens-Before-Relationen instrumentiert
und gestartet. Als Testumgebung starten Sie mehrere Client-Sessions
über Webbrowser und klicken ein wenig in den
angezeigten Seiten herum. Das Werkzeug meldet keine Fehler.
Wochen später entdecken Sie eine Race Condition. Nennen Sie
zumindest zwei Gründe, warum so eine Race Condition durch
Ihren Test nicht erkannt wurde. Nennen Sie zuerst den objektiv
wahrscheinlichsten Grund!
Sie testen einen Echtzeitbetriebssystem-Kernel auf Data Races.
Dazu ersetzen Sie den Rumpf der Funktionen interrupt_disable()
und interrupt_enable() durch locking und unlocking, wie in
Abschnitt 10.5 vorgeschlagen. Der Kernel hat einen ganz gravierenden
Design-Fehler: Eine Funktion ruft in ihrer mit
interrupt_disable() und interrut_enable() geschützten Critical
Section eine andere Funktion auf, die wieder eine Critical Section
auf diese Art schützt. Beim Aufruf des ersten interrut_enable()
ist aber der Schutz vorbei. Würde so ein Fehler durch ein Data-
Race-Detection-Tool erkannt werden? Wenn nicht, was kann
man tun, damit er erkannt wird?
Aufgabe 10.4: Sie wollen einen Protokoll-Stack auf Data Races prüfen. Sie
haben eine Testumgebung, die alle Operationen in ihrer Gesamtheit
mit 100% Decision Coverage ausführt. Als einziger Synchronisationsmechanismus
kommt im Protokoll-Stack Locking zum
Einsatz. Aus Effizienzgründen sind sogenannte Read-Before-
Lock-Sequenzen im Code zu finden:
if (shared_var == expected_value) /* no lock to be fast */
{
/* unlikely case: now use the lock for RMW */
RTOS_Lock(mtx_for_shared_var);
if (shared_var == expected_value)
{
shared_var = foo(shared_var);
}
RTOS_Unlock(mtx_for_shared_var);
}
Wie wird Eraser bei solchen Code-Teilen reagieren, wenn Sie Eraser
einsetzen, um nach Data Races zu suchen? Schreiben Sie den
Code so um, dass Eraser sinnvoll eingesetzt werden kann!