Master/Slave

Master/Slave (engl.: Herr/Sklave) ist eine Form der hierarchischen Verwaltung des Zugriffs auf eine gemeinsame Ressource in zahlreichen Problemstellungen der Regelung und Steuerung.

Arbeitsprinzip

Ein Teilnehmer ist der Master, alle anderen sind die Slaves. Der Master hat als einziger das Recht, unaufgefordert auf die gemeinsame Ressource zuzugreifen. Der Slave kann von sich aus nicht auf die gemeinsame Ressource zugreifen; er muss warten, bis er vom Master gefragt wird.

Vor- und Nachteile

Hauptvorteil ist, dass der Master die Zugriffsverhältnisse beherrscht: um ihn wird das System aufgebaut, was die Planung einfach macht.

Master-Slave-Architekturen können auch mit dem Token Bus kombiniert werden, wobei dann nur die Master den Token weiter geben.

Ein großer Nachteil ist, dass die Kommunikation zwischen Slaves nicht möglich ist. Weiterhin ist das Abfragen (Polling) der Slaves durch den Master ineffizient.

Einsatz

Eingesetzt wird das Master-Slave-Verfahren zum Beispiel:

• bei Steckdosenleisten auf Strom
• bei einem Bussystem, z. B. ATA/ATAPI, bei den Feldbussen (Profibus, BITBUS, AS-I etc.) als Zugriffsverfahren, siehe ausführlich: Bus Mastering
• bei einem Computernetzwerk
• bei speziellen Formen logischer Schaltnetzwerke wie Flipflops
• bei Blitzlichtgeräten, wobei über das Lichtsignal ein oder mehrere entfernte Blitzgeräte ausgelöst werden
• bei der Bluetooth-Technologie, s. Piconet
• in der Kommunikationstechnik ( siehe Ping-Pong-Verfahren )
• bei Bewegungsmeldern

Master-Slave bei ATA/ATAPI-Geräten

Im Umfeld der ATA/ATAPI-Schnittstelle werden die beiden von einer ATA/ATAPI-Schnittstelle ansteuerbaren Geräte traditionell als Master drive und Slave drive bezeichnet. Dies steht im Gegensatz zu der oben beschriebenen allgemeinen Bedeutung, da beide angeschlossenen Geräte (z. B. Festplatten) in diesem Sinne als Slaves zu verstehen sind, während als Master der Host (normalerweise ist das der PC) fungiert. Nach offizieller Sprachregelung werden jene beiden Geräte Device 0 bzw. Device 1 genannt. Details hierzu unter ATA/ATAPI.

Master-Slave bei Steckdosenleisten

Steckdosenleisten nach dem Master-Slave-Prinzip (so genannte Master-Slave-Steckdosenleisten) verfügen über eine Master-Steckdose und (in der Regel mehrere parallelgeschaltete) Slave-Steckdosen. Fließt ein bestimmter Mindeststrom in der Master-Steckdose, wird dies durch die eingebaute Elektronik erkannt, welche darauf auch die Slave-Steckdosen einschaltet. Schaltet man den Master-Verbraucher aus, werden auch die Slaves stromlos. In der Regel verfügt eine solche Steckdosenleiste auch über einen Knopf zur Einstellung der Ansprechempfindlichkeit und eine Signal-LED. Der Hauptvorteil ist, dass nur ein Gerät (Master) ein- bzw. ausgeschaltet werden muss, wenn mehrere elektrisch betriebene Geräte gleichzeitig betrieben werden sollen. Besonders beim Einsatz an einem Computerarbeitsplatz (PC = Master) dient eine solche Master-Slave-Automatik nicht nur der Bequemlichkeit, sondern sie verhindert außerdem, dass das Ausschalten von Peripheriegeräte wie Monitoren, Druckern oder aktiven Lautsprechern etc. vergessen wird. Nachteil ist ein geringer Eigenenergieverbrauch der Steckdosenleiste, auch bei ausgeschalteten Geräten.

Weblinks

• Übersicht über Einsparungsmöglichkeiten des Energieverbrauchs von Computern beim Einsatz von Master-Slave-Steckdosen