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Illustration du phénomène. La valeur décimale de la date deviendra négative à 03:14:08 UTC, le 19 janvier 2038.

Le bug de l'an 2038, ou bogue de l'an 2038 (au Canada), aussi appelé Y2038, est un bug informatique similaire au bug de l'an 2000 qui pourrait perturber le fonctionnement d'un grand nombre de systèmes informatiques le 19 janvier 2038 à 3 h 14 min 8 s, temps universel. Ils afficheront alors 13 décembre 1901, et 20 h 45 min 52 s.

Ce bug concerne potentiellement tous les systèmes d'exploitation et les programmes qui utilisent une représentation des dates en 32 bits. Il concerne les formats de fichier (tels que ZIP), les systèmes de fichiers (comme le système de fichier FAT utilisé sur la plupart des clés USB et cartes flash) ou les systèmes d'exploitation à tous les niveaux (du noyau de système d'exploitation aux langages de programmation), voire l'horloge temps réel elle-même.

Présentation

Le problème concerne des logiciels qui utilisent la représentation POSIX du temps, dans laquelle le temps est représenté comme un nombre de secondes écoulées depuis le 1^er janvier 1970 à minuit (0 heure) temps universel. Sur les ordinateurs 32 bits, la plupart des systèmes d'exploitation concernés représentent ce nombre comme un nombre entier signé de 32 bits, ce qui limite le nombre de secondes à 2³¹ − 1, soit 2 147 483 647 secondes (01111111 11111111 11111111 11111111 en binaire). Ce nombre maximum sera atteint le 19 janvier 2038 à 3 h 14 min 7 s (temps universel). Dans la seconde suivante, la représentation du temps « bouclera » (10000000 00000000 00000000 00000000 en binaire) et représentera −2 147 483 648 en complément à deux, et ainsi l'ordinateur affichera la date du 13 décembre 1901

Les logiciels concernés sont très nombreux, car la norme POSIX, inspirée des systèmes UNIX, a été utilisée pour de nombreux programmes écrits en langage C pour de nombreux systèmes d'exploitation. Sur les systèmes d'exploitations de type Unix représentant le temps par un entier de 32 bits non signé (conforme à la norme POSIX), la date limite est située en 2106 et non en 2038. Ces systèmes d'exploitation sont toutefois minoritaires. Le passage à un horodatage sur 64 bits introduirait une nouvelle date butoir se situant au dimanche 4 décembre 292 277 026 596 ap. J.-C. à 15 h 30 min 08 s (soit environ 21 fois l'âge de l'univers) et résoudrait donc le problème, car les 64 bits permettraient à l'ordinateur de pousser la limite à 2⁶³ − 1 secondes.

Dans le domaine applicatif, le problème s'est révélé dès les années 2010 comme celui de l'an 2000 s'était révélé dès les années 1980 avec les échéanciers des plans à long terme (les tableurs utilisent depuis des dates soit glissantes, soit en format long)

Il n'existe pas de correctif simple et unique pour ce problème, car les horodatages sur 32 bits sont présents aussi dans plusieurs formats de fichiers actuels (par exemple le format ZIP). Un changement de représentation dans les ordinateurs rendrait inopérants les programmes exploitant l'actuelle équivalence entre la représentation interne et le format de fichiers. Beaucoup de travail même en comptant sur 32 bits non signés ? sera donc nécessaire « en coulisses » pour que rien ou presque n'apparaisse en surface, ce qui avait déjà été le cas à l'approche de l'an 2000.

Structures de données avec des problèmes de temps induit par le bug de l'an 2038

De nombreuses structures de données qui sont en usage aujourd'hui ont des représentations de temps en format 32 bits. Fournir une liste complète de toutes les structures qui utilisent ce format serait quasi impossible, mais voici des systèmes populaires qui seront atteint par les mêmes problèmes :

Les systèmes de gestion de dossiers (de nombreux systèmes utilisent un format 32 bits dans leurs définitions).

Les formats de dossier binaire qui utilisent un format 32 bits pour enregistrer le temps.

Les bases de données qui utilisent 32 bits pour la représentation du temps.

Certains langages de requête de base de données. (eg. MySQL qui a la fonction du genre UNIX_TIMESTAMP() encodés en 32 bits).

Exemples de systèmes qui utilisent les formats de temps en 32 bits :

Les systèmes COBOL conçus entre 1970 et 1990.

Les systèmes intégrés en utilisations dans les usines pour les sous-systèmes de contrôle et de surveillance de raffineries.

De nombreux systèmes informatiques en usage par des organisations médicales et militaires.

Solutions possibles

Il n’existe pas de solution universelle pour les problèmes qui se manifesteront en raison du bug de l'an 2038. N'importe quelle altération de la définition du type de variable utilisé pour dénoter le temps time_t enchaînerait des problèmes de compatibilité de code dans toutes les applications où la représentation de la date et du temps dépendent d'un système conçu de base pour fonctionner avec un nombre entier signé de 32 bits. Par exemple, le changement de time_t à un nombre entier non signé de 32 bits, ce qui permettrait l'utilisation des systèmes jusqu’à l'an 2106, causerait des complications pour les programmes qui manipulent des données qui ont des dates qui précèdent l'an 1970 car de telles dates seraient représentées par des nombres entiers négatifs. De plus, agrandir la variable time_t à un nombre entier de 64 bits dans les systèmes en utilisation courante produirait des changements incompatibles dans l'organisation des structures et de l'interface binaire de certaines fonctions.

La solution la plus simple proposée est de changer de système, en passant de 32 bits à 64 bits. En effet, actuellement, la plupart des systèmes informatiques qui ont été conçus pour utiliser du matériel à 64 bits fonctionnent déjà avec des variables time_t de 64 bits. L'utilisation d'un nombre entier signé de 64 bits permet aux horloges informatiques qui se servent de l'heure Unix de fonctionner jusqu'à 15:30:08 UTC, dimanche 4 décembre de l'an 292 277 026 596 ; soit plus de vingt fois l'âge de l'Univers. La capacité de faire des calculs qui impliquent les dates est désormais limitée par le fait que la variable tm_year (année) utilise un nombre entier signé de 32 bits qui commence à l'an 1900, selon la norme POSIX. Ainsi, la valeur maximale de l'année est égale à 2 147 485 547 (2 147 483 647 + 1 900).

Système d'exploitation

Linux

Les systèmes d’exploitation utilisant le noyau Linux en 64 bits sont tous immunisés.

La version 3.17 du noyau Linux utilise une représentation interne des dates sur 64 bits, ce qui prépare les autres adaptations nécessaires, au niveau des bibliothèques standard C puis des applications.