Ajastustoimintojen

Ajastustoiminnot ovat järjestelmä- tai ohjelmistokomponentteja, jotka laukaisevat toiminnon tietyn viiveen jälkeen tai toistuvasti määritellyin aikavälein. Niitä käytetään sekä ohjelmallisesti että laitteistotasolla erilaisissa sovelluksissa, kuten tapahtumien ajoittamisessa, viipelien hallinnassa ja ajastettujen tehtävien suorittamisessa.

Ajastustoiminnot jaetaan yleisesti one-shot- eli yksittäiseen laukaisuun sekä periodic- eli toistuvaan ajoitukseen. Yksittäinen ajastin aktivoituu kerran ja keskeyttää sitten itsensä, kun taas toistuvat ajoitteet laukaisevat toiminnon säännöllisesti määrättyn välein. Tarkkuus vaihtelee järjestelmän mukaan: ohjelmistopohjaiset ajastimet voivat kärsiä viivästyksistä käyttöjärjestelmän kuormituksen mukaan, kun taas laitteistopohjaiset ajastimet voivat tarjota paremman tarkkuuden ja pienemmän jitterin.

Toteutus tapahtuu sekä ohjelmisto- että laitteistotasolla. Ohjelmistopuolella yleisiä keinoja ovat ajastinsäteen, kuten setTimeout/ setInterval -tyyppiset toiminnot, sekä käyttöjärjestelmän tarjoamat timer-API:t (POSIX-timerit, timerfd, event loop -mallit). Laitteistopuolella käytetään ajastimia ja laskureita (timer/counter, RTC, SysTick), joiden toiminta voi perustua keskeytyksiin. Monissa järjestelmissä ajastukset ovat tärkeitä sekä ajantasaisuuden takaamiseksi että virrankulutuksen hallitsemiseksi.

Haasteina on usein tarkkuus ja ennakoitavuus, virrankulutus sekä wraparound-ongelmat suurilla aikaväleillä. Oikea ajastusteho on ratkaiseva suorituskyvyn ja käyttäjäkokemuksen kannalta monissa käyttöympäristöissä.