Bug (informatique) - Définition et Explications

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Introduction

Un bug (de l’anglais bug, « insecte ») ou bogue (au Québec et recommandé en France par la DGLFLF) est, en informatique, un défaut de conception d'un programme informatique à l'origine d'un dysfonctionnement.

La gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) du dysfonctionnement peut aller de bénigne (défauts d’affichage mineurs) à majeure (explosion du Vol 501 d'Ariane 5). On ne qualifie de bug qu’un problème confirmé du logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil...) lui-même, le fait technique ou anomalie logicielle désignant plus largement tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) comportement inattendu, soupçonné d'être une déficience.

Un bug peut résider dans un logiciel applicatif, dans les logiciels tiers utilisés par ce logiciel applicatif, voire dans le micrologiciel (En informatique, un micrologiciel (ou firmware en anglais) est un logiciel qui est intégré dans un composant matériel (en anglais hardware).) d'un composant matériel comme ce fut le cas du bug de la division (La division est une loi de composition qui à deux nombres associe le produit du premier par l'inverse du second. Si un nombre est non nul, la fonction "division...) du Pentium. Un patch (terme francisé en « rustine ») est un morceau de logiciel destiné à corriger un ou plusieurs bugs.

Introduction

Parmi les causes de dysfonctionnement des appareils informatiques, on trouve :

Les erreurs de manipulation, les bugs, les virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise les constituants pour se multiplier. Les virus existent sous une...) informatiques — des logiciels malveillants qui falsifient les logiciels présents dans l'appareil. Mais aussi le dépassement (Un dépassement est le fait de rouler pendant un instant, en général relativement court, à côté d’un autre véhicule à une vitesse supérieure à la sienne dans le but final de...) des capacités du matériel - mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.) pleine, réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on...) saturé, processeur (Le processeur, ou CPU (de l'anglais Central Processing Unit, « Unité centrale de traitement »), est le composant de l'ordinateur qui exécute les programmes informatiques. Avec la mémoire...) occupé - ainsi que l'absence de compatibilité, les pannes du matériel informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement automatique de l'information par des machines telles que les...), les valeurs incorrectes des paramètres de configuration et les influences extérieures (température et champs magnétiques).

Un bug peut provoquer un crash c'est-à-dire un arrêt inattendu d'un logiciel voire d'importantes pertes d'informations ou dans des cas extrêmes une véritable catastrophe (Une catastrophe est un événement brutal, d'origine naturelle ou humaine, ayant généralement la mort et la destruction à grande échelle pour conséquence.) (voir explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un volume plus grand, généralement sous forme de gaz. Plus cette transformation...) du vol 501 de la fusée (Fusée peut faire référence à :) Ariane 5). Une faille de sécurité est une défaut mineur qui ne provoque pas de dysfonctionnement en utilisation courante, mais permet à un utilisateur malicieux ou un logiciel malveillant (Un logiciel malveillant (en anglais, malware) est un logiciel développé dans le but de nuire à un système informatique. Les virus et les...) (exploit) d'effectuer des opérations non autorisées.

Un système critique (Un système critique est un système dont une panne peut avoir des conséquences dramatiques, tels des morts ou des blessés graves, des dommages matériels importants, ou...) est un dispositif informatique dont le dysfonctionnement peut mettre en danger la santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.) et la vie (La vie est le nom donné :) des gens et des écosystèmes, provoquer des importants dégâts matériels ou avoir des répercussions sur la stabilité économique et politique.

Effets

Les bugs peuvent amener les logiciels à tenter d'effectuer des opérations impossibles à réaliser (exceptions): division par zéro (Le chiffre zéro (de l’italien zero, dérivé de l’arabe sifr, d’abord transcrit zefiro en italien) est un symbole marquant...), recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la...) d'informations inexistantes. Ces opérations - qui ne sont jamais utilisées lors de fonctionnement correct du logiciel - déclenchent un mécanisme à la fois matériel et logiciel qui met alors hors service le logiciel défaillant, ce qui provoque un crash informatique ou un déni de service.

Un chien (Le chien (Canis lupus familiaris) est un mammifère domestique de la famille des canidés, proche du loup et du renard. Autrefois regroupé dans une espèce à part entière, connue sous le nom scientifique de Canis...) de garde est un dispositif électronique autonome qui sert à déceler les dysfonctionnements. Ce mécanisme est souvent utilisé avec les systèmes critiques et l'informatique industrielle (L'Informatique industrielle est une branche technologique de l'informatique appliquée qui couvre l'ensemble des techniques de conception, d'analyse et de programmation de systèmes à base d'interfaçage de...).

L'écran (Un moniteur est un périphérique de sortie usuel d'un ordinateur. C'est l'écran où s'affichent les informations saisies ou demandées par l'utilisateur et générées ou restituées...) bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs primaires. Sa longueur d'onde est comprise approximativement entre 446 et 520 nm. Elle varie en luminosité du cyan à une teinte plus sombre comme le...) de la mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus général, incluant par exemple la mort des étoiles). Chez les...) est, dans le langage populaire, le nom donné au message (La théorie de l'information fut mise au point pour déterminer mathématiquement le taux d’information transmis dans la communication d’un message par un canal de communication, notamment en présence de parasites appelés bruits :...) de mise hors service des systèmes d'exploitations Windows (Windows est une gamme de systèmes d'exploitation produite par Microsoft, principalement destinées aux machines compatibles PC. C'est le remplaçant de MS-DOS....), qui s'affiche lorsque une exception est décelée au coeur du système d'exploitation. La Kernel panic est le message affiché dans des conditions similaires sur les systèmes d'exploitation Unix (UNIX (marque déposée officiellement comme UNIX, parfois aussi écrit comme Unix avec des petites capitales) est le nom d'un système d'exploitation multitâche et...).

Dysfonctionnements courants

Une fuite de mémoire est un dysfonctionnement dû à un bug dans les opérations d'allocation de mémoire. Avec ce dysfonctionnement, la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection...) de mémoire utilisée par le logiciel défaillant va en augmentant continuellement. Si le logiciel défaillant arrive à utiliser la quasi-totalité de la mémoire disponible, celui-ci gêne alors le déroulement des autres logiciels et les entraîne à des dysfonctionnements.

Une erreur de segmentation (Une erreur de segmentation (en anglais segmentation fault, parfois appelé en abrégé segfault), est un plantage d'une application qui a tenté d'accéder à un emplacement mémoire qui ne lui était...) est un dysfonctionnement dû à un bug dans des opérations de manipulations de pointeurs ou d'adresses mémoire. Le logiciel défaillant va tenter de lire ou d'écrire des informations dans un emplacement de mémoire (segment) qui n'existe pas ou qui ne lui est pas autorisé. Le mécanisme de détection des exceptions provoque alors la mise hors service du logiciel défaillant.

Un dépassement de capacité est un dysfonctionnement dû à un bug dans des opérations de calcul mathématique. Le logiciel défaillant va tenter d'effectuer un calcul dont le résultat est supérieur à la valeur maximum autorisée. Le mécanisme de détection des exceptions provoque alors la mise hors service du logiciel défaillant.

Un dépassement de tampon (En informatique, un dépassement ou débordement de tampon (en anglais, buffer overflow) est un bogue pouvant être exploité pour violer la politique de sécurité d’un système. Cette technique est...) est un dysfonctionnement dû à un bug. Un logiciel qui doit écrire des informations dans un emplacement déterminé et limité de mémoire (mémoire tampon) dépasse les limites de cet emplacement et va alors écrire des informations sur un emplacement destiné à un autre usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.), cette modification inopinée entraine divers dysfonctionnements tels que des erreurs de segmentation (De manière générale, le mot segmentation désigne l'action de segmenter, le fait de se segmenter ou son résultat. En particulier, le mot est employé dans les domaine suivants :) ou des dépassements de capacité. C'est une faille de sécurité courante des serveurs qui est souvent exploitée par les pirates informatiques. voir Exploit.

Un dépassement de pile est un dysfonctionnement dans lequel la taille de la pile d'exécution d'un logiciel dépasse la capacité de la mémoire tampon (En informatique, une mémoire tampon, couramment désignée par le terme anglais buffer, est une zone de mémoire vive ou de disque utilisée pour stocker...) qui la contient, ce qui provoque des dysfonctionnements similaires à un dépassement de tampon. La pile d'exécution est une structure de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) stockée en mémoire qui contient l'état du déroulement des automatismes du logiciel (voir processus informatique), cette structure est enregistrée dans une mémoire tampon dont la taille est surdimensionnée. Un dépassement de pile résulte d'un déroulement erroné suite à un bug.

Une situation de compétition (Une situation de compétition, plus couramment nommée race condition, est un défaut dans un système électronique ou informatique, non prévu lors de la conception, caractérisé...) (anglais race (En nomenclature zoologique, la race est un rang taxinomique inférieur à l'espèce (équivalent au rang de variété dans d'autres...) condition) est un dysfonctionnement dû à un bug, qui fait que dans un même logiciel deux automatismes qui travaillent simultanément donnent des résultats différents suivant l'automatisme ( Techniquement, un automatisme est un sous-ensemble ou un organe de machine(s) destiné à remplacer de façon automatisée une action ou décision habituelle et prédéfinie sans intervention de l'être humain. ...) qui termine avant l'autre. Ces deux automatismes peuvent également provoquer un interblocage, c'est à dire qu'ils attendent chacun que l'autre libère les ressources qu'il utilise pour poursuivre, cette situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il...) pouvant ne pas être détectée par les mécanismes de sécurité avant plusieurs minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain...); pendant ce temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), les ressources des automatismes sont toujours verrouillées, ce qui bloque d'autres automatismes voulant accéder à ces ressources et peut facilement provoquer une réaction en chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) faisant planter le système.

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