树莓派GPIO同步通信为何需sched_yield()？能否规避？

我在树莓派3B V1.2与6502/6522处理器间实现同步通信协议，最初使用pigpio库时发现：必须插入usleep(0)或sched_yield()调用才能正常通信，否则会出现异常，但这种方案的吞吐量远低于预期。

为验证问题是否与pigpio库相关，我切换至bcm2835库，结果完全一致：仍需调用上述函数，吞吐量依旧不理想。

请问该现象的原因是什么？是否有办法避免这些调用？

读取字节的代码如下（GPIO_READ等为指向pigpio或bcm2835函数的宏，YIELD为调用usleep(0)或sched_yield()的宏）：

static void wait_data_ready_rx()
{
  while( GPIO_READ(PIN_DATAREADY_RX) != 0 ) {
    ;
  }
  YIELD;
}

static void data_taken_rx()
{
  GPIO_WRITE(PIN_DATATAKEN_RX, 0);
  YIELD;
  GPIO_WRITE(PIN_DATATAKEN_RX, 1);
}

static unsigned char read_byte()
{
  int bit;
  int bitno = 0;
  unsigned char byte = 0;

  for(bitno=0; bitno<8; ++bitno) {
    wait_data_ready_rx();
    bit = GPIO_READ(PIN_DATA_RX_0);
    byte = byte << 1 | bit;
    data_taken_rx();
  }
  return byte;
}

注：我也曾尝试使用__sync_synchronize()内存屏障，但无效果。

更新：感谢各位提示，实际是时序问题——两次GPIO_WRITE之间需要延时，sched_yield()恰好提供了合适时长，这让我之前误入歧途。目前我已理解其中逻辑，并能优化两台设备间的通信。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dottore