Čo je príkaz na procesor čakať, kým sa pomalšie zariadenia dobehnú?

Procesor neexistuje jediný príkaz na čakanie na pomalšie zariadenia. Spôsob, ako zvládnuť túto situáciu, závisí od konkrétneho hardvéru a softvéru. Tu je rozdelenie bežných prístupov:

1. Synchronizačné mechanizmy:

* semafory/mutexes: Používa sa na koordináciu prístupu k zdieľaným zdrojom. Tieto mechanizmy signalizujú, keď pomalšie zariadenie dokončí svoju prevádzku, čo umožňuje procesu postupovať.

* Bariéry: Podobne ako pri semaforoch, ale umožňujú viac procesov alebo vlákien čakať, kým všetci dosiahnú konkrétny bod. Je to užitočné pri koordinácii úloh, ktoré závisia od viacerých zariadení.

* prerušuje: Pomalšie zariadenia môžu signalizovať procesor, keď sú pripravené s prerušením. To preruší aktuálnu úlohu procesora a umožňuje jej spracovať údaje zo zariadenia.

2. Softvérové ​​techniky:

* Anketa: Procesor nepretržite kontroluje stav pomalšieho zariadenia, až kým nebude pripravený. To môže byť zbytočné časom CPU.

* Priamy prístup k pamäti (DMA): Niektoré zariadenia môžu prenášať údaje priamo do pamäte bez zapojenia CPU. To uvoľní procesor, aby vykonával ďalšie úlohy, keď dôjde k prenosu údajov.

* vyrovnávanie: Dáta sú dočasne uložené v vyrovnávacej pamäti, zatiaľ čo pomalšie zariadenie ich spracúva. To umožňuje procesora pokračovať v práci bez čakania na zariadenie.

3. Hardvérové ​​riešenia:

* caching: Často prístupné údaje z pomalších zariadení môžu byť uložené v rýchlejšej pamäti vyrovnávacej pamäte, čím sa znižuje potreba prístupu k pomalšiemu zariadeniu.

* Špecializované hardvérové ​​radiče: Zariadenia môžu mať špecializované ovládače, ktoré spracúvajú prenos a synchronizáciu údajov, čím sa zníži zaťaženie hlavného procesora.

Príklad:

Predstavte si systém s rýchlym procesorom a pomalým pevným diskom. CPU musí čítať údaje z pevného disku.

* Anketa: CPU nepretržite kontroluje, či sú údaje pripravené na pevnom disku, strácajú čas.

* prerušenie: Pevný disk odošle prerušenie CPU, keď sú údaje pripravené, čo umožňuje CPU okamžite pokračovať.

* dma: Pevný disk prenáša údaje priamo do pamäte bez zapojenia CPU, čím uvoľní CPU pre ďalšie úlohy.

Výber správneho prístupu závisí od:

* Konkrétne príslušné zariadenia

* Povaha prenosu údajov

* Požiadavky na výkon systému

Kľúčové kroky:

Neexistuje jediný príkaz na „počkať“ na pomalšie zariadenia. Namiesto toho musíte použiť vhodné synchronizačné mechanizmy, softvérové ​​techniky alebo hardvérové ​​riešenia na efektívne zvládnutie rozdielov načasovania medzi rôznymi komponentmi.

• Predchádzajúca strana: Koľko jazykových procesorov je? 
• Ďalšia strana: 1 Definujte dve hlavné kategórie registrov procesorov?