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Une minuterie logicielle, également connue sous le nom de minuterie logicielle ou minuterie programmée, est un mécanisme au sein d'un programme informatique qui simule une minuterie en utilisant la puissance de traitement du processeur plutôt que de s'appuyer sur des minuteries matérielles dédiées. Il n'utilise pas de puces matérielles spécialisées, mais s'appuie plutôt sur la capacité du logiciel à suivre le temps et à déclencher des événements en fonction du temps écoulé.
Voici comment cela fonctionne :
* Chronométrage : La minuterie logicielle assure le suivi du temps, généralement en vérifiant périodiquement l'horloge système (un compteur haute résolution géré par le système d'exploitation). Cela pourrait impliquer une simple soustraction (en comparant l’heure actuelle à une heure cible) ou des méthodes plus sophistiquées.
* Planification d'événements : La minuterie logicielle est configurée pour déclencher un événement ou exécuter une fonction après un intervalle de temps spécifié ou à un moment donné.
* Mise en œuvre : L'implémentation varie en fonction du langage de programmation et du système d'exploitation. Les techniques courantes incluent :
* Sondage : Le programme vérifie en permanence l'heure actuelle par rapport à l'heure cible. C'est simple mais consomme des ressources CPU, car le programme doit surveiller activement l'heure.
* Piloté par interruption (rare dans les minuteries purement logicielles) : Bien que cela soit moins courant pour les minuteries purement logicielles, certaines peuvent utiliser des interruptions système à intervalles réguliers. Le gestionnaire d'interruption vérifierait si des minuteries logicielles ont expiré. C'est plus efficace que l'interrogation mais nécessite une interaction au niveau du système d'exploitation.
* Fonctions veille/attente : Le programme peut utiliser des fonctions telles que `sleep()` (dans des langages comme C/C++) ou des constructions similaires pour suspendre l'exécution pendant une durée spécifiée avant de reprendre et de vérifier l'expiration du minuteur. Il s'agit d'un compromis entre les approches d'interrogation et celles basées sur les interruptions, utilisant moins de CPU que l'interrogation mais potentiellement moins précise.
Avantages :
* Flexibilité : Les minuteries logicielles peuvent être facilement programmées et personnalisées pour répondre à des besoins de synchronisation complexes.
* Portabilité (potentiellement) : Les minuteries logicielles bien conçues peuvent être plus facilement portées sur différents systèmes d'exploitation que les solutions basées sur des minuteries matérielles.
Inconvénients :
* Surcharge du processeur : Les temporisateurs logiciels basés sur l'interrogation peuvent consommer des ressources CPU importantes, en particulier si plusieurs temporisateurs s'exécutent simultanément.
* Précision : La précision d'une minuterie logicielle dépend de la fréquence à laquelle l'horloge du système est mise à jour et de la précision du mécanisme de chronométrage du système. C'est généralement moins précis que les minuteries matérielles.
* Blocage (potentiel) : Des implémentations simples peuvent bloquer d'autres parties du programme en attendant l'expiration du délai.
Cas d'utilisation :
Les minuteries logicielles sont couramment utilisées dans :
* Développement de jeux : Pour des tâches telles que l'animation, le contrôle de l'IA ennemie et le déclenchement d'événements.
* Systèmes embarqués : Où les minuteries matérielles peuvent être limitées ou indisponibles.
* Systèmes d'exploitation : Pour planifier des tâches et gérer des processus.
* Applications réseau : Pour les délais d'attente et les retransmissions.
Contrairement aux minuteries matérielles, qui sont des puces dédiées sur la carte mère, les minuteries logicielles sont purement une construction logicielle. Ils constituent souvent un bon choix pour les applications plus simples ou les situations dans lesquelles les temporisateurs matériels ne sont pas disponibles ou peu pratiques à utiliser, mais ils ne remplacent pas les applications en temps réel de haute précision qui exigent une synchronisation très précise.
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