Vstup/výstup

Vstup/výstup(V/V,anglickyinput/output,I/O) je vevýpočetní technicepřenosdatmeziperiferním zařízenímnebovnější pamětíapočítačem.Směr je pojmenován z hlediska počítače, takževstupje přenos dat z vnějšího zařízení do počítače,výstupje přenos dat z počítače do vnějšího zařízení.

ZkratkaV/VneboI/Ose často používá jako přívlastek ve spojeníchV/V zařízení(vstupně-výstupní zařízení),V/V operace(vstupně-výstupní operace),V/V port(vstupně-výstupní port).

Vstupně-výstupní portje nízkoúrovňový prostředek pro vstup nebo výstup. Jedná se o adresu, ke které je přiřazen hardwarový registr vstupně-výstupního rozhraní nebo přímo vnějšího zařízení. Adresa buď může patřit do adresního prostoru paměti, pak mluvíme opaměťově mapovaných portech,nebo do odděleného adresního prostoru, pak se jedná oizolované porty.

Periferní zařízení lze rozdělit navstupní,výstupníavstupně-výstupní:

• vstupní zařízeníjehardwarovákomponenta, která umožňuje vstup dat do počítače (např.počítačová myš,klávesnice);
• výstupní zařízeníumožňuje výstup dat z počítače (např.grafická karta),
• vstupně-výstupní zařízení umožňují jak vstup tak výstup, obvykle to jsouvnější paměti(např.diskové jednotky) nebo komunikační adaptéry (např.síťové karty).

Technická realizace

Periferní zařízení se připojuje khardwarovému rozhraní,jehož součástí bývá zpravidla několik hardwarových registrů (přičemž rozhraní pro vstupní zařízení zpravidla obsahuje i výstupní hardwarové registry pro časování, synchronizaci, apod.; a obdobně výstupní zařízení obsahuje i vstupní hardwarové registry, například pro signalizaci připravenosti).Procesorkomunikuje se vstupně/výstupními zařízeními prostřednictvím hardwarových registrů dostupných pomocísběrnice.Registry mohou mít velikost jeden bajt, ale mohou být i podstatně větší. Registr může sloužit i jako vyrovnávací paměť (hardwarovácache,v angličtině nazývanálatch), protože v sobě udrží data do doby, než jsou přenesena do procesoru nebo operační paměti počítače, případně naopak zpracována samotným zařízením.

Hardwarové registry můžeme rozdělit na:

• izolované registry
  • jsou přístupné pomocí speciálníchstrojových instrukcí(zpravidla IN a OUT)
  • adresní prostory paměti a vstupně/výstupních zařízení jsou oddělené
• paměťově mapované registry
  • jsou adresovány jako paměť
  • jsou přístupné pomocí běžných strojových instrukcí pro čtení a zápis do paměti

U zařízení, která pracují vysokou rychlostí (v polovině 20. století stovky, v současnosti i miliardy bytů za sekundu) jako jsou diskové jednotky, síťové a grafické adaptéry, se používají i jiné nízkoúrovňové prostředky pro přenos dat, než jsou hardwarové registry –sdílená paměť(v případě zobrazovacích jednotek nazývaná obvykleframebuffer),přímý přístup do pamětinebo vstupně/výstupní (kanálové) procesory.Pro zajištění rychlé reakce se zpravidla používá mechanismuspřerušení.

Softwarová podpora

Výrobce nebo dodavatel periferních zařízení obvykle k zařízení poskytujeovladače zařízení,což jsousoftwarovékomponenty, které se začleňují do operačního systému a zpřístupňují zařízení pro operační systém a spuštěné programy (procesy).Svoje ovladače mají také hardwarová rozhraní. Pomocí ovladačů jsou obvykle implementovány ikomunikační protokolypropočítačové sítě.Složitější protokoly mohou být implementovány pomocísystémových procesů.

Operační systémpředává data ze vstupních zařízeníprocesu(běžícímuprogramu), jemuž jsou určena, a naopak zajišťuje přenos výstupních dat procesu na výstupní zařízení, případně předává data mezi procesy.

Odkazy

Literatura

• SILBERSCHATZ, Avi; GALVIN, Peter Baer; GAGNE, Greg, 2009.Operating system concepts.8. vyd. [s.l.]: John Wiley & Sons, Inc.Dostupné online.ISBN978-0-470-12872-5.
• TANNE NBA UM, Andrew S., 2009.Modern Operating Systems.3. vyd. [s.l.]: Prentice Hall.ISBN0130313580.
• GOLDWASSER, S.M., 1983. Computer Architecture For Interactive Display Of Segmented Imagery. In:Computer Architectures for Spatially Distributed Data.[s.l.]: Springer Science & Business Media, červen 1983.Dostupné online.ISBN9783642821509.S. 75–94 (81).

Související články

• Vstupní zařízení
• Výstupní zařízení
• Standardní proudy– vstup a výstupprocesůspuštěných v počítači
• Stránkovací algoritmy

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématuvstup/výstupnaWikimedia Commons