Maskinvaruslingan hänvisar till processen att upprepade gånger utföra ett avsnitt av kod eller en sekvens av instruktioner utan att använda mjukvarubaserade slingor (som "för" eller "medan" slingor på programmeringsspråk). Istället utnyttjar den dedikerade hårdvarukomponenter eller funktioner för att uppnå denna upprepning. Detta görs vanligtvis av prestationsskäl, eftersom hårdvaruslingor ofta kan vara betydligt snabbare än mjukvaruslingor.
Så här fungerar det, beroende på sammanhanget:
* i digitala signalprocessorer (DSPS) och mikrokontroller: Många DSP:er och mikrokontroller har specialiserade instruktioner eller funktioner som är specifikt utformade för looping. Dessa kan involvera att ställa in slingräder och hoppa instruktioner på ett sätt som är mycket optimerat för hårdvarans arkitektur. Detta möjliggör mycket effektiv utförande av repetitiva uppgifter, särskilt de som är involverade i signalbehandling eller kontrollsystem.
* i dedikerade hårdvarukretsar: I mer specialiserade applikationer kan en hårdvareloop implementeras som en fysisk krets, kanske med skiftregister eller andra sekventiella logikelement. Detta är mycket vanligt i anpassade hårdvarukonstruktioner och FPGA:er (fältprogrammerbara grinduppsättningar) där hårdvaran är specifikt skräddarsydd för en viss algoritm. Loopens beteende kodas direkt in i kretsens logik.
* i minnesmappade I/O och DMA: Maskinvarelingor kan indirekt implementeras med hjälp av minneskartade I/O- eller Direct Memory Access (DMA) -kontroller. Till exempel kan du konfigurera en DMA -styrenhet för att överföra data upprepade gånger mellan minnesplatserna, vilket effektivt skapar en hårdvaruslinga för dataöverföring utan uttryckligt CPU -engagemang.
Den viktigaste fördelen med hårdvaruslingning är hastighet . Eftersom slingoperationen hanteras direkt av hårdvaran, förbigår den omkostnaden som är förknippad med mjukvaruslingor, som upprepade gånger måste kontrollera slingförhållanden och greninstruktioner. Detta gör det exceptionellt användbart för prestationskritiska applikationer som realtidsbehandling, inbäddade system och databehandling med hög kapacitet.
Hårdvaruslingor kräver emellertid en djupare förståelse av målhårdvaruarkitekturen och kan vara mer komplex att implementera än mjukvaruslingor. Flexibiliteten är också ofta mer begränsad jämfört med mjukvarelooping, vilket innebär att slingans struktur och parametrar vanligtvis är fixerade på hårdvaranivå.
