La sûreté des logiciels - CEA

Quelques exemples de sources d’erreurs dans les logiciels1 - Erreur dans l’exécution d’une opérationLe résultat de l’opération « a divisé par b », dans le cas où « b » est nul, est irréalisable par l’ordinateur etle programme s’arrête. Il faut donc éviter, lorsque le logiciel fonctionne, que « b » prenne une valeur nulle.Mais « b » peut parfois prendre un grand nombre de valeurs différentes résultant d’un grand nombre decalculs possibles. Découvrir les cas où « b » a une valeur nulle qui induit un mauvais fonctionnement dulogiciel devient alors difficile et peut échapper à l’attention du concepteur.2 - Résultat d’une opération non représentable en machineLes entiers représentés en machine ne correspondent nullement aux entiers mathématiques ; ils restentbornés. Ainsi « a » et « b » peuvent être représentables en machine mais pas « a+b »3 - Perte de précision dans des calculs en nombres flottantsUn des grands paradoxes de l’informatique est que l’ordinateur est utilisé pour calculer, mais qu’il calculefaux le plus souvent ! Les « flottants », c’est-à-dire les nombres réels informatiques n’ont qu’une lointaineressemblance avec leurs cousins mathématiques. Par exemple, si une valeur est non nulle mais trèspetite, son carré peut être nul ! Ainsi le nombre réel 1/3 = 0,33333… n’a pas de représentation exacte eninformatique (à combien de 3 après la virgule s’arrête-t-on ?) Ajouter un certain nombre de fois 1/3 desecondes à une horloge conduit à une dérive de l’horloge - et peut conduire, par exemple, à la perte d’unmissile.4 - Bouclage infiniOn demande au logiciel la répétition d’une série d’opérations jusqu’à ce qu’une certaine condition soitsatisfaite mais elle ne l’est jamais. Les calculs se répètent à l’infini.5 - Blocage par attente réciproqueComme deux personnes dans la vie courante attendent que l’autre ait fait le premier pas, deux élémentsde logiciels attendent un résultat l’un de l’autre pour pouvoir poursuivre leur exécution.6 - Perte d’information par défaut de synchronisationDes valeurs se succèdent et doivent être traitées par le logiciel. Dans ce flot de valeurs, une des valeursest remplacée par la suivante avant qu’elle n’ait été lue et utilisée par la partie du logiciel chargée de sontraitement.7 - Le résultat arrive trop tardDans un système temps-réel, le résultat doit arriver avant une date limite pour être utilisable. Parexemple, des informations sur la météo du lendemain qui arriveraient le surlendemain seraient bienévidemment inutiles.8 - Le résultat ne correspond pas à ce qui est attenduOn désire obtenir le plus grand de deux nombres mais le logiciel rend le plus petit. Il n’y a pas d’erreur àl’exécution (« plantage ») mais le résultat n’a pas la propriété attendue.Dossier de presse CEA : sûreté des logiciels septembre 2003 www.cea.fr / 5