Bug (informatique) - Définition

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 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 lui-même, le fait technique ou anomalie logicielle désignant plus largement tout 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 d'un composant matériel comme ce fut le cas du bug de la 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 informatiques — des logiciels malveillants qui falsifient les logiciels présents dans l'appareil. Mais aussi le dépassement des capacités du matériel - mémoire pleine, réseau saturé, processeur occupé - ainsi que l'absence de compatibilité, les pannes du matériel informatique, 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 (voir explosion du vol 501 de la fusée 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 (exploit) d'effectuer des opérations non autorisées.

Un système critique est un dispositif informatique dont le dysfonctionnement peut mettre en danger la santé et la vie 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, recherche 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 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'écran bleu de la mort est, dans le langage populaire, le nom donné au message de mise hors service des systèmes d'exploitations Windows, 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.

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 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 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 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, cette modification inopinée entraine divers dysfonctionnements tels que des erreurs de segmentation 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 qui la contient, ce qui provoque des dysfonctionnements similaires à un dépassement de tampon. La pile d'exécution est une structure de données 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 (anglais race 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 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 pouvant ne pas être détectée par les mécanismes de sécurité avant plusieurs minutes; pendant ce temps, 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 faisant planter le système.