Er zijn verschillende dingen die profiteren van de extreme snelheidsverschillen tussen een computer en zijn perifere apparaten:
1. Buffering:
* Dit is een fundamentele techniek die wordt gebruikt door besturingssystemen en toepassingen om de snelheidsverschillen af te gooien.
* Gegevens worden tijdelijk opgeslagen in een buffer (een klein geheugengebied) voordat ze naar het langzamere apparaat worden verzonden. Hierdoor kan de computer verder worden verwerkt terwijl het apparaat inhaalt.
* Voorbeelden zijn buffergegevens voor het afdrukken, het opslaan van bestanden of het afspelen van audio/video.
2. Interrupt Handling:
* Wanneer een perifere apparaat klaar is om gegevens te verzenden of ontvangen, onderbreekt het de CPU.
* Hierdoor kan de CPU prioriteit geven aan taken op basis van realtime behoeften, zodat apparaten niet vast komen te staan terwijl ze wachten op de CPU.
3. Direct geheugentoegang (DMA):
* DMA stelt perifere apparaten in staat om direct toegang te krijgen tot het geheugen van het systeem zonder de CPU te betrekken.
* Dit versnelt de gegevensoverdracht aanzienlijk en stelt de CPU in staat om zich te concentreren op andere taken.
* Gebruikt voor apparaten met hoge bandbreedte zoals harde schijven en grafische kaarten.
4. Asynchrone bewerkingen:
* Taken zoals afdrukken, bestandsoverdrachten en achtergrondverwerking kunnen asynchroon worden afgehandeld.
* Dit betekent dat de computer een bewerking kan initiëren en vervolgens met andere taken kan doorgaan, terwijl het apparaat onafhankelijk werkt.
* Dit wordt mogelijk gemaakt door het buffer- en onderbrekingsmechanisme.
5. Multithreading:
* Moderne besturingssystemen zorgen voor multithreading, waarbij de CPU tegelijkertijd meerdere taken kan uitvoeren.
* Hierdoor kan de computer de interactie met meerdere perifere apparaten in één keer efficiënt beheren, waardoor het snelheidsverschil effectief wordt gemaskeerd.
6. Gespecialiseerde hardware:
* Apparaten zoals grafische kaarten en netwerkinterfacekaarten (NIC's) hebben speciale processors die gegevensverwerking kunnen verwerken en onafhankelijk kunnen worden overgedragen, waardoor de afhankelijkheid van de hoofd -CPU verder wordt verminderd.
Deze technieken werken samen om een efficiënte communicatie tussen de computer en zijn perifere apparaten te garanderen, ondanks de significante snelheidsverschillen. Dit resulteert uiteindelijk in een naadloze gebruikerservaring waarbij de computer direct lijkt te reageren op gebruikersinvoer en gegevens efficiënt afhandelen. |