IOalijärjestelmä

IO-alijärjestelmä on tietokoneen osa, joka vastaa tiedon siirtämisestä ja hallinnasta syötteen ja tulosteen välillä sekä laitteen, muistin ja suorittimen välisestä koordinoinnista. Sen tarkoituksena on tarjota luotettava, oikea-aikainen ja tehokas tiedonsiirto useiden laitteiden kanssa.

Laitteistollisesti IO-alijärjestelmä koostuu I/O-ohjaimista, väylistä ja liitännöistä (esimerkiksi PCIe, USB, SATA) sekä mahdollisista muistiohjauksista ja DMA-ohjauksesta. Ohjelmistopuolelta vastaa käyttöjärjestelmän laiteajurit, keskeytysten hallinta, I/O:n ajoitus sekä buferointi ja I/O-tilojen hallinta.

Käyttöjärjestelmä tarjoaa abstraktion I/O-resursseille, hallitsee laitteiden tunnistamista, virheenkäsittelyä sekä I/O-jonojen ja tiedonsiirron koordinointia. I/O-tekniikoita ovat ohjelmallinen I/O (PIO), keskeytysten ohjattu I/O sekä suora muistinsiirto (DMA), joilla voidaan siirtää dataa tehokkaasti ilman liiallista CPU:n kuormitusta. Osoitteistuksessa on perinteisesti kaksi mallia: memory-mapped I/O, jossa laitteet näkyvät muistipaikkoina, ja port-mapped I/O, jossa laitteet ovat erillisillä I/O-osoitteilla.

Suorituskyvyn kannalta IO-alijärjestelmä heijastaa väylän kapasiteettia, keskeytysten käsittelyä, buferointia sekä I/O-virtualisoinnin mahdollisuuksia. Nykyisessä monitasoisessa ja virtuaalisissa ympäristöissä käytetään ratkaisuja kuten PCIe SR-IOV ja I/O-virtualisointia, jotka parantavat suorituskykyä ja eristystä.

Esimerkkejä IO-laitteista ovat kiintolevyt, SSD:t, näytönohjaimet, verkkokortit ja tulostimet.