Handshaking verwijst, in de context van software en hardware, naar een communicatieproces waarbij twee systemen (of componenten) signalen uitwisselen om acties te coördineren en een betrouwbare gegevensoverdracht te garanderen. Het lijkt een beetje op een beleefd gesprek voordat je aan een serieuze zaak begint. Beide partijen moeten het eens worden over de algemene voorwaarden voordat ze verder gaan.
Hardware-handshaking:
Hierbij worden fysieke signalen uitgewisseld tussen apparaten via speciale hardwarelijnen. Veel voorkomende voorbeelden zijn:
* RS-232 seriële communicatie: Gebruikt signalen zoals RTS (Request to Send) en CTS (Clear to Send) om communicatie tot stand te brengen. Het verzendende apparaat laat RTS weten om aan te geven dat het gegevens wil verzenden. Het ontvangende apparaat bevestigt vervolgens CTS om aan te geven dat het klaar is om te ontvangen. Na de gegevensoverdracht worden deze signalen ongedaan gemaakt.
* Parallelle poorten: Gebruik vergelijkbare controlelijnen (zoals BUSY, STB, ACK) om de gegevensstroom te beheren en succesvolle gegevensoverdrachten te bevestigen. De handshake zorgt ervoor dat de gegevens correct worden ontvangen voordat het volgende stuk wordt verzonden.
* SPI (Seriële Perifere Interface): Hoewel het vaak op hogere snelheden werkt en minder expliciete handshaking kent vergeleken met RS-232, gebruikt het chipselect (CS) en soms aanvullende signalen om de gegevensuitwisseling tussen de master- en slave-apparaten te coördineren. De CS-lijn fungeert als een handdruk:door deze te activeren wordt de slaaf geselecteerd, waardoor communicatie mogelijk is.
Hardware-handshaking is cruciaal voor het garanderen van betrouwbare gegevensoverdracht, vooral in scenario's met langzamere apparaten of luidruchtige omgevingen. Het biedt een mechanisme om fouten te detecteren en gegevensverlies te voorkomen.
Softwarehandshaking:
Hierbij gaat het om een softwarematige uitwisseling van signalen of berichten om processen of taken te coördineren. Het is abstracter dan hardware-handshaking en vertrouwt op programmeerconstructies. Voorbeelden zijn onder meer:
* Communicatie tussen processen (IPC): Processen die gelijktijdig worden uitgevoerd, kunnen mechanismen zoals semaforen, mutexen of berichtenwachtrijen gebruiken om hun acties te synchroniseren en race-omstandigheden te voorkomen. Het ene proces kan een signaal of bericht naar het andere sturen om aan te geven dat het klaar is om gegevens te ontvangen, wat een softwarehandshake vertegenwoordigt.
* Netwerkprotocollen: Protocollen zoals TCP (Transmission Control Protocol) bevatten software-handshake voor betrouwbare gegevensoverdracht. De drieweg-handshake (SYN, SYN-ACK, ACK) brengt vóór de gegevensoverdracht een verbinding tot stand. Bevestigingen zorgen voor de juiste ontvangst van datapakketten.
* API's (Application Programming Interfaces): Bij API's is vaak sprake van software-handshake. Een clientprogramma kan bijvoorbeeld een verzoek naar een server sturen, en de server verzendt een antwoord waarin het verzoek wordt bevestigd of de gevraagde gegevens worden verstrekt. De voltooiing van deze verzoek-antwoordcyclus is een vorm van software-handshake.
Software-handshaking is essentieel voor het beheren van gelijktijdige taken, het waarborgen van de gegevensintegriteit en het coördineren van interacties tussen verschillende softwarecomponenten.
Belangrijkste verschillen:
| Kenmerk | Hardware-handshaking | Softwarehandschudden |
|---------------|-----------------------------------------|------------------------------------------|
| Implementatie | Fysieke signalen, speciale hardwarelijnen | Softwaresignalen, programmeerconstructies |
| Snelheid | Kan relatief langzaam zijn (afhankelijk van de hardware) | Kan sneller, maar hangt af van softwareontwerp |
| Complexiteit | Eenvoudiger hardwarematig te implementeren | Complexer, vooral in multi-processystemen |
| Foutdetectie | Biedt vaak directe foutdetectiesignalen| Foutdetectie afgehandeld door softwaremechanismen |
In essentie streven zowel hardware- als software-handshaking hetzelfde doel na:betrouwbare en geordende communicatie. De keuze hangt af van de context, de betrokken hardware en de complexiteit van de interactie. Vaak worden beide samen gebruikt in een systeem voor uitgebreid communicatiebeheer. |