Eingabe, Ausgabe und Verbindungen

RAM und dauerhafter Speicher sagen dir, wo Daten liegen können. Eingabe und Ausgabe, auf Englisch input and output und fast immer zu I/O abgekürzt, beschreiben, wie sie zwischen dem Computer und allem außerhalb übertragen werden.

Frag nach der Richtung, nicht nach dem Gegenstand

Ein Tastendruck sendet Eingaben hinein. Das Anzeigen des Buchstabens sendet Ausgabe zurück. In ein Mikrofon zu sprechen ist Eingabe, Musik aus Lautsprechern ist Ausgabe. Bisher wirkt es, als sortierten wir Geräte in zwei Gruppen.

Das tun wir nicht. Ein Touchscreen ist der deutlichste Beleg. Wenn du ihn berührst, gelangen Positionsdaten in den Computer. Das ist Eingabe. Dieselbe Oberfläche leuchtet und zeigt dir ein Bild. Das ist Ausgabe. Dieselbe Glasscheibe, beide Richtungen, manchmal im selben Augenblick.

Bei einem Speicherlaufwerk ist es genauso. Eine Datei zu lesen liefert einem laufenden Programm Eingaben. Eine Datei zu schreiben sendet Ausgabe an das Laufwerk. Das Gerät allein entscheidet nichts.

Die Frage lautet deshalb nie „Was für ein Gerät ist das?“, sondern „In welche Richtung bewegen sich die Daten bei genau dieser Aktion?“

Verbindungen übertragen I/O

Jedes Gerät braucht einen Weg für seine Daten und Steuersignale. USB, HDMI, Audiobuchsen, Netzwerkverbindungen: per Kabel, eingebautem Anschluss oder Funk.

Die Form eines Steckers legt keine Richtung fest. USB überträgt Tastatureingaben, sendet ein Dokument an einen Drucker, liest von einem externen Laufwerk und liefert Strom, alles über dieselbe Steckerart. Eine Netzwerkverbindung sendet und empfängt ständig.

Etwas anzuschließen ist außerdem nur die halbe Sache. Der Computer braucht Software, die mit genau diesem Gerät sprechen kann. Deshalb tut ein ganz neuer Drucker oder eine Webcam manchmal überhaupt nichts, bis etwas installiert wurde. Kapitel 3 kommt darauf zurück, wie das funktioniert.

I/O ist oft der langsame Teil

Die CPU arbeitet in Zeitspannen, mit denen physische Geräte einfach nicht mithalten können. Ein Programm kann völlig beschäftigt wirken, obwohl es nur wartet: auf eine Datei, einen Drucker oder einen Server auf der anderen Seite der Welt. Währenddessen kann der Prozessor fast untätig sein.

Deshalb ist „Der Computer ist langsam“ der Anfang einer Diagnose und nicht ihr Ende. Arbeit, die die CPU auslastet, zu wenig RAM, ein langsames Laufwerk und Warten auf I/O fühlen sich von außen ähnlich an. Sie brauchen aber völlig unterschiedliche Reaktionen. Das Modell mit den vier Aufgaben hilft dir zu fragen, was tatsächlich passiert.

Frag Monty nach deinem eigenen Computer

Vor dir steht ein echter Computer mit echtem Verhalten, das eine Erklärung verdient. Wähle etwas, das dich an ihm schon immer gewundert hat, und frage Monty:

Mein Computer macht Folgendes: [beschreibe, was passiert]. Welcher Teil ist anhand von Eingabe, Verarbeitung, Speicherung und Ausgabe am wahrscheinlichsten verantwortlich, und was müsste ich zur Prüfung ansehen?

Monty bleibt für den Rest dieses Kapitels kostenlos. Wenn du das Modell auf deinen eigenen Computer anwendest statt auf ein Lehrbuchbeispiel, wird es allmählich zu deinem eigenen Werkzeug.

Wir haben jetzt die Teile und die Wege zwischen ihnen benannt. Als Nächstes geht es um die Platine, an die sie alle angeschlossen werden, und darum, warum das Teil in der Mitte nicht das Kommando hat.