什么是竞态条件

竞态条件或竞争风险是软件、电子设备或其他系统中的一种不可取的情况。当系统或程序的输出取决于其他不受控制的事件序列或时间顺序时，就会出现这种条件。

这种条件主要发生在逻辑电路、分布式和多线程软件程序中。

竞态条件被分为关键竞态条件和非关键竞态条件。关键竞态条件是指当内部变量的顺序调整机器的最终状态时发生的条件。另一方面，非关键竞态条件是指当内部变量的顺序不调整机器的最终状态时发生的条件。

电子系统中的竞态条件

以下示例描述了电子系统中的竞态条件：

在本例中，我们使用一个处理布尔值的逻辑门。

我们以一个AND逻辑门为例，它接受两个输入A和B，并且在结果中只给出一个输出。

当A和B的输入都为TRUE时，该门将给出TRUE输出，当一个或两个输入的值为false时，AND门将给出布尔值FALSE。

在这里，竞态条件发生在程序在将值插入A和B变量之前检查逻辑门的输出时。

下面列出了找到AND门输出的正确操作集：

竞态条件发生在以下操作集中：

当计算机程序依赖于程序的线程或进程时，软件中就会出现竞态条件。

在软件中，我们无法调试竞态条件，因为最终结果是不确定的，取决于多个线程的定时。

现在，我们以以下示例描述竞态条件如何在进程中发生：

假设两个线程Thread 1和Thread 2将全局整数变量的值减2。

以下表格显示了操作的连续顺序：

在上述表格中，最终值为6，与预期相符。

然而，如果这两个线程的操作在没有锁定或同步的概念下同时执行，操作的结果可能是错误的。

操作的替代序列如下所示：

在这种情况下，最终值是8而不是6。这是因为线程1和线程2的递减操作不是互斥的。

那些在访问某些资源时不能产生中断的操作称为互斥操作。