IOoperaatioiden

IO-operaatiot viittaavat tietojen siirtämiseen ja käsittelyyn järjestelmässä laitteen tai muistin kanssa. Ne kattavat sekä perinteiset I/O-laitteet (kova levy, SSD, verkkokortti, tulostin) että muistissa tapahtuvat siirrot. IO-operaatiot toteutetaan usein käyttöjärjestelmän I/O-kutsujen ja laitteen ohjaimien kautta: lukeminen ja kirjoittaminen tiedostoihin, verkkoliikenne sekä muistin ja laitteen välinen tiedonsiirto.

IO voidaan jakaa useilla tavoilla. Synkroninen (blokkaava) I/O pitää ohjelman suoritusketjun odottamassa, kunnes operaatio valmistuu, kun taas asynkroninen (ei-blokkaava) palauttaa hallinnan välittömästi ja tulokset kerätään myöhemmin. Lisäksi IOa voidaan toteuttaa muistimappauksessa (memory-mapped I/O, MMIO) tai DMA-kierron avulla, jolloin laite siirtää dataa suoraan muistiin ilman välitöntä CPU-käyttöä.

Osa IOsta hoidetaan ohjelmallisesti käyttöjärjestelmän kautta, ja osa laitteistotivaisesti. Keskeisiä osia ovat I/O-säätimet ja I/O-scheduling, jolla käyttöjärjestelmä järjestelee lähetettäviä pyyntöjä tavoitellakseen parempaa läpäisyä ja pienentäen latenssia. Esimerkkejä alustoittaisista tekniikoista ovat Linuxin epoll, Windowsin I/O Completion Ports ja BSD/macOS:n kqueue.

Suorituskyky IO-ominaisuuksissa määritellään usein latenssin, läpäisyn (throughput) ja IOPS:n kautta. IO-operaatioiden tehokas hallinta on kriittistä erityisesti tietokannoissa, tiedostopalvelimissa ja suorituskykykriittisissä järjestelmissä. Tekniikat kuten buffering, caching, batching ja asynkroninen käsittely sekä DMA-parannukset voivat merkittävästi vähentää I/O pullonkauloja.