- Master/Slave-Prinzip
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Der Begriff Master/Slave (dt. Herr/Sklave) bezeichnet eine Form der hierarchischen Verwaltung des Zugriffs auf eine gemeinsame Ressource in zahlreichen Problemstellungen der Regelung und Steuerung.
Inhaltsverzeichnis
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 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
Master-Slave bei ATA/IDE Laufwerken
Hauptplatinen von PCs haben in der Regel zwei ATA/ATAPI-Schnittstellen, die als primary und secondary bezeichnet werden. Über die im Ganzen vier (2x Master und Slave) Laufwerke (z. B. Festplatte, CD-ROM/DVD-Laufwerk, LS-120 etc.) angeschlossen werden können.
Da jede ATA/ATAPI-Schnittstelle bis zu zwei Laufwerke steuert, müssen diese jeweils als Master und Slave gekennzeichnet werden. Wichtig ist hier, dass die Reihenfolge eingehalten wird, falls zwei Geräte an einem Strang zum Einsatz kommen.
- Master am Ende des Kabels
- Slave in der Mitte
Dies geschieht mit einem Jumper auf dem hinterem Teil des Laufwerks neben dem Kabelanschluss. Sind keine Jumper gesetzt, so werden die Laufwerke gewöhnlich als Master erkannt. Wenn man beide Laufwerke einer Schnittstelle als Master einstellt (oder beide auf Slave), dann ruft das Konflikte hervor, die ein Starten des Computers verhindern.
Meistens gibt es noch eine dritte Einstellung namens CableSelect (CS). Stellt man beide Laufwerke an einem Kabel auf CableSelect, so erfolgt die Zuteilung Master-Slave automatisch, je nachdem an welchem Anschluss am Kabel sich die Laufwerke befinden.
Gewöhnlich bevorzugt ein BIOS beim Starten des Computers das Master-Laufwerk der Primary-Schnittstelle.
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 parallel geschaltete Slave-Steckdosen. Fließt ein bestimmter Mindeststrom in der Master-Steckdose, werden durch eingebaute Elektronik auch die Slave-Steckdosen eingeschaltet. Schaltet man den Master aus, werden auch die Slaves stromlos. In der Regel verfügt eine solche Steckdosenleiste auch über einen Regler zur Einstellung der Empfindlichkeit 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 Peripheriegeräte wie Monitore, Drucker oder aktive Lautsprecher etc. vergessen werden auszuschalten.
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