Состояние гонки

Состояние гонки или опасность гонки — это состояние электроники , программного обеспечения или другой системы , при котором существенное поведение системы зависит от последовательности или времени других неконтролируемых событий. Это становится ошибкой , когда одно или несколько возможных действий нежелательны.

Термин « состояние гонки » уже использовался к 1954 году, например, в докторской диссертации Дэвида А. Хаффмана «Синтез схем последовательного переключения». ^[1]

Условия гонки могут возникать, особенно в логических схемах , многопоточных или распределенных программах.

Типичный пример состояния гонки может возникнуть, когда логический вентиль объединяет сигналы, прошедшие по разным путям от одного и того же источника. Входы логического элемента могут изменяться в разное время в зависимости от изменения исходного сигнала. Выход может на короткое время перейти в нежелательное состояние, прежде чем вернуться в заданное состояние. Некоторые системы могут допускать такие сбои , но если этот выход функционирует как тактовый сигнал для других систем, которые содержат память, например, система может быстро отклониться от своего запланированного поведения (по сути, временный сбой становится постоянным сбоем).

${\ displaystyle output = A \ клин {\ overline {A}}}$

Логический сигнал на одном входе и его отрицание ( ¬ является логическим отрицанием ) на другом входе теоретически никогда не выводит истинное значение: если, однако, изменения значения занимают больше времени для распространения на второй вход, чем на первый при изменении с ложного на истинное последует короткий период, в течение которого оба входа верны, и поэтому выход вентиля также будет истинным. ^[2]${\ Displaystyle А}$${\ Displaystyle \ отр А}$${\ Displaystyle А \ клин {\ overline {A}} \ neq 1}$${\ Displaystyle А}$${\ Displaystyle А}$

Состояние гонки в логической схеме. Здесь ∆ t ₁ и ∆ t ₂ представляют задержки распространения логических элементов. Когда входное значение A меняется с низкого на высокое, схема выдает короткий всплеск продолжительностью (∆ t ₁ + ∆ t ₂ ) - ∆ t ₂ = ∆ t ₁ .