IOOperaatiot

IO-operaatiot (input/output -operaatiot) ovat tietojärjestelmän toimintoja, joissa data siirretään muistin ja ulkoisten laitteiden välillä tai laitteilta toisille laitteille. Ne ovat keskeinen osa sekä ohjelmistoa että laitteistoliikennettä, ja niitä toteuttavat sekä ohjelmistot että käyttöjärjestelmän laiteajurit.

IO-operaatioita voidaan luokitella eri tavoin: ne voivat olla synkroonisessa (blokkaavassa) tai asynkronisessa (ei-blokkaavassa) muodossa, ja ne voivat olla välimuistitetut tai suoraan suoritetut. Lisäksi joukkoon kuuluu suora muistia käyttävä I/O (memory-mapped I/O, MMIO) sekä laiteohjainlähteinen DMA-pohjainen I/O. Usein I/O-operaatioissa käytetään puskurointia ja jonotusta, jolloin useat pyynnöt käsitellään tasaisesti ja pois suljetaan CPU:n häiriöt.

Käyttöjärjestelmä ja laiteajurit vastaavat I/O-toimintojen hallinnasta. Rajapintoja ovat järjestelmäkutsut (esimerkiksi read ja write), sekä ohjelmalliset I/O-API:t. I/O-sovittimet ja -suunnittelijat (I/O schedulers) hallitsevat pyynnöt ja priorisoinnin, erityisesti monilaitteisissa järjestelmissä. Tunnettuja Linuxin I/O-suuntaajia ovat CFQ, Deadline ja BFQ. Välimuisti, kuten sivulaskuri (page cache), voi nopeuttaa toistuvia pyyntöjä.

Suorituskyky mittaa I/O-operaatioiden vaikuttavuutta ja sitä kuvaavat latenssi, läpäisy (throughput) ja IOPS-arvot. Tekijöitä ovat laitteen viive, bussin kaistanleveys, jonojen pituus sekä järjestelmän käytössä oleva välimuisti. I/O-operaatiot ovat olennainen osa tallennus-, verkko- ja perifeerilaitteiden toiminnan tehokkuutta.