Ποια είναι η εντολή στον επεξεργαστή να περιμένει τις πιο αργές συσκευές;

Δεν υπάρχει ενιαία εντολή στον επεξεργαστή για να περιμένει τις πιο αργές συσκευές να καλύψουν τη διαφορά. Ο τρόπος αντιμετώπισης αυτής της κατάστασης εξαρτάται από το συγκεκριμένο υλικό και το λογισμικό που εμπλέκεται. Ακολουθεί μια κατανομή των κοινών προσεγγίσεων:

1. Μηχανισμοί συγχρονισμού:

* Σημειογραφικά/Mutexes: Χρησιμοποιείται για τον συντονισμό της πρόσβασης σε κοινούς πόρους. Αυτοί οι μηχανισμοί σηματοδοτούν όταν μια πιο αργή συσκευή έχει τελειώσει τη λειτουργία του, επιτρέποντας στον επεξεργαστή να προχωρήσει.

* εμπόδια: Παρόμοια με τα σηματοφόρα, αλλά επιτρέπουν σε πολλαπλές διαδικασίες ή νήματα να περιμένουν μέχρι να φθάσουν σε ένα συγκεκριμένο σημείο. Αυτό είναι χρήσιμο για τον συντονισμό των εργασιών που εξαρτώνται από πολλές συσκευές.

* Διακοπές: Οι πιο αργές συσκευές μπορούν να σηματοδοτήσουν τον επεξεργαστή όταν είναι έτοιμες με διακοπή. Αυτό διακόπτει την τρέχουσα εργασία του επεξεργαστή και του επιτρέπει να χειρίζεται τα δεδομένα από τη συσκευή.

2. Τεχνικές λογισμικού:

* Δημοσκόπηση: Ο επεξεργαστής ελέγχει συνεχώς την κατάσταση της βραδύτερης συσκευής μέχρι να είναι έτοιμη. Αυτό μπορεί να είναι σπατάλη του χρόνου CPU.

* Άμεση πρόσβαση μνήμης (DMA): Ορισμένες συσκευές μπορούν να μεταφέρουν δεδομένα απευθείας στη μνήμη χωρίς να εμπλέκουν την CPU. Αυτό απελευθερώνει τον επεξεργαστή για να εκτελέσει άλλες εργασίες ενώ συμβαίνει η μεταφορά δεδομένων.

* buffering: Τα δεδομένα αποθηκεύονται προσωρινά σε ένα buffer ενώ η πιο αργή συσκευή το επεξεργάζεται. Αυτό επιτρέπει στον επεξεργαστή να συνεχίσει να εργάζεται χωρίς να περιμένει τη συσκευή.

3. Λύσεις υλικού:

* Προσωρινή αποθήκευση: Συχνά πρόσβαση σε δεδομένα από βραδύτερες συσκευές μπορούν να αποθηκευτούν σε μια ταχύτερη μνήμη cache, μειώνοντας την ανάγκη πρόσβασης στην πιο αργή συσκευή.

* Εξειδικευμένοι ελεγκτές υλικού: Οι συσκευές ενδέχεται να έχουν αφοσιωμένους ελεγκτές που χειρίζονται τη μεταφορά δεδομένων και τον συγχρονισμό, μειώνοντας το βάρος στον κύριο επεξεργαστή.

Παράδειγμα:

Φανταστείτε ένα σύστημα με γρήγορο CPU και ένα αργό σκληρό δίσκο. Η CPU πρέπει να διαβάσει δεδομένα από τον σκληρό δίσκο.

* Δημοσκόπηση: Η CPU ελέγχει συνεχώς εάν τα δεδομένα είναι έτοιμα στον σκληρό δίσκο, σπαταλώντας χρόνο.

* Διακοπή: Ο σκληρός δίσκος στέλνει μια διακοπή στη CPU όταν τα δεδομένα είναι έτοιμα, επιτρέποντας στην CPU να προχωρήσει αμέσως.

* dma: Ο σκληρός δίσκος μεταφέρει δεδομένα απευθείας στη μνήμη χωρίς να εμπλέκει την CPU, απελευθερώνοντας την CPU για άλλες εργασίες.

Η επιλογή της σωστής προσέγγισης εξαρτάται από:

* Οι συγκεκριμένες συσκευές που εμπλέκονται

* Η φύση της μεταφοράς δεδομένων

* Οι απαιτήσεις απόδοσης του συστήματος

Key Takeaway:

Δεν υπάρχει ενιαία εντολή να "περιμένετε" για πιο αργές συσκευές. Αντ 'αυτού, πρέπει να χρησιμοποιήσετε κατάλληλους μηχανισμούς συγχρονισμού, τεχνικές λογισμικού ή λύσεις υλικού για να χειριστείτε αποτελεσματικά τις διαφορές χρονισμού μεταξύ διαφορετικών εξαρτημάτων.