Expliquez les verrous, les mutex, les sections critiques et les sémaphores.

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

**Un mutex est un verrou qui garantit l'exclusion mutuelle — un seul thread peut le détenir et entrer dans la section critique protégée à la fois.** Un sémaphore généralise cela pour autoriser jusqu'à N détenteurs concurrents.

## Comment ça marche

- **Section critique** : la région de code qui touche à l'état partagé et ne doit pas s'exécuter de façon concurrente.
- **Mutex (exclusion mutuelle)** : on l'acquiert avant la section, on le relâche après. Un second thread se bloque jusqu'à ce qu'il soit libre. Il appartient généralement au thread qui l'a acquis (seul lui peut le relâcher).
- **Sémaphore** : détient un compteur de N permis. `acquire()` décrémente (se bloque à 0), `release()` incrémente. Un mutex est essentiellement un sémaphore avec N=1 mais doté d'une sémantique de possession.

```python
lock = threading.Lock()
def transfer(a, b, amt):
    with lock:                 # section critique — un thread à la fois
        a.balance -= amt
        b.balance += amt

# Sémaphore : plafonne les connexions DB concurrentes à 10
sem = threading.Semaphore(10)
def query():
    with sem:                  # jusqu'à 10 threads exécutent ceci en même temps
        db.execute(...)
```

## Pièges

- **Oublier de relâcher** → blocage permanent. Utilisez `with`/RAII/`defer` pour que la libération soit automatique même en cas d'exception.
- **Conserver un verrou trop longtemps** tue le débit ; gardez les sections critiques petites.
- **Granularité des verrous** : un seul verrou grossier est simple mais sérialise tout ; de nombreux verrous fins passent mieux à l'échelle mais risquent le deadlock.

## Pourquoi c'est important

Ce sont les outils du quotidien pour protéger l'état partagé. Les mutex sérialisent l'accès pour prévenir les races ; les sémaphores régulent un pool de ressources (connexions, permis, limites de débit). Choisir la bonne primitive et garder les sections critiques courtes fait la différence entre correct-et-rapide et correct-mais-lent.

Comment ça marche

Pièges

Pourquoi c'est important

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