Der er ingen enkelt kommando til processoren til at vente på, at langsommere enheder indhenter. Måden at håndtere denne situation afhænger af den involverede specifikke hardware og software. Her er en sammenbrud af almindelige tilgange:
1. Synkroniseringsmekanismer:
* semaforer/mutexes: Bruges til at koordinere adgang til delte ressourcer. Disse mekanismer signaliserer, når en langsommere enhed er færdig med sin drift, så processoren kan fortsætte.
* barrierer: I lighed med semaforer, men lad flere processer eller tråde vente, indtil alle har nået et specifikt punkt. Dette er nyttigt til koordinering af opgaver, der afhænger af flere enheder.
* afbryder: Langsomere enheder kan signalere processoren, når de er klar med en afbrydelse. Dette afbryder processorens nuværende opgave og giver den mulighed for at håndtere dataene fra enheden.
2. Softwareteknikker:
* polling: Processoren kontrollerer kontinuerligt status for den langsommere enhed, indtil den er klar. Dette kan være spildt af CPU -tid.
* Direkte hukommelsesadgang (DMA): Nogle enheder kan overføre data direkte til hukommelsen uden at involvere CPU'en. Dette frigør processoren til at udføre andre opgaver, mens dataoverførslen opstår.
* buffering: Data gemmes midlertidigt i en buffer, mens den langsommere enhed behandler den. Dette gør det muligt for processoren at fortsætte med at arbejde uden at vente på enheden.
3. Hardware -løsninger:
* cache: Ofte tilgængelige data fra langsommere enheder kan gemmes i en hurtigere cachehukommelse, hvilket reducerer behovet for at få adgang til den langsommere enhed.
* Specialiserede hardwarekontrollere: Enheder kan have dedikerede controllere, der håndterer dataoverførsel og synkronisering, hvilket reducerer byrden på hovedprocessoren.
Eksempel:
Forestil dig et system med en hurtig CPU og en langsom harddisk. CPU'en skal læse data fra harddisken.
* polling: CPU'en kontrollerer kontinuerligt, om dataene er klar på harddisken, spilder tid.
* Afbryd: Harddisken sender en afbrydelse til CPU'en, når dataene er klar, så CPU'en kan fortsætte med det samme.
* DMA: Harddisken overfører data direkte til hukommelsen uden at involvere CPU'en og frigøre CPU'en til andre opgaver.
Valg af den rigtige tilgang afhænger af:
* De involverede specifikke enheder
* Arten af dataoverførslen
* Systemets ydelseskrav
Key Takeaway:
Der er ingen enkelt kommando til at "vente" på langsommere enheder. I stedet skal du bruge passende synkroniseringsmekanismer, softwareteknikker eller hardware -løsninger til effektivt at håndtere timingforskellene mellem forskellige komponenter.
