Invoer en uitvoer

RAM en opslag vertellen je waar gegevens kunnen staan. Invoer en uitvoer, in het Engels input and output en vrijwel altijd afgekort tot I/O, vertellen je hoe gegevens bewegen tussen de computer en alles daarbuiten.

Vraag naar de richting, niet naar het voorwerp

Een toets indrukken stuurt invoer naar binnen. De letter tonen stuurt uitvoer terug. In een microfoon spreken is invoer; muziek via luidsprekers is uitvoer. Tot zover lijkt het alsof je apparaten in twee bakken sorteert.

Zo werkt het niet. Een touchscreen laat dat het duidelijkst zien. Raak het aan en positiegegevens gaan de computer in: invoer. Datzelfde oppervlak licht op om een afbeelding te tonen: uitvoer. Hetzelfde stuk glas, beide richtingen, soms op hetzelfde moment.

Bij opslag werkt het net zo. Een bestand lezen levert invoer aan een actief programma; een bestand schrijven stuurt uitvoer naar het opslagstation. Het apparaat zelf bepaalt het niet.

De juiste vraag is dus nooit “wat voor apparaat is dit?”, maar “in welke richting bewegen de gegevens bij deze specifieke handeling?”

Verbindingen dragen I/O

Elk apparaat heeft een route nodig voor zijn gegevens en besturingssignalen. USB, HDMI, audioaansluitingen en netwerkverbindingen: via een kabel, een ingebouwde aansluiting of een radiosignaal.

De vorm van een stekker legt geen richting vast. USB draagt toetsenbordinvoer, stuurt een document naar een printer, leest van een extern opslagstation en levert stroom, allemaal via dezelfde soort stekker. Een netwerkverbinding verstuurt en ontvangt voortdurend gegevens.

Iets aansluiten is bovendien maar de helft. De computer heeft software nodig die weet hoe die met dat specifieke apparaat moet communiceren. Daarom doet een gloednieuwe printer of webcam soms helemaal niets totdat je iets installeert. Hoofdstuk 3 komt terug op hoe dat werkt.

I/O is vaak het trage deel

De CPU werkt op een tijdschaal die fysieke apparaten simpelweg niet kunnen bijhouden. Een programma kan druk bezig lijken terwijl het alleen wacht: op een bestand, op een printer of op een server aan de andere kant van de wereld. Tijdens dat wachten kan de processor vrijwel niets te doen hebben.

Daarom is “de computer is langzaam” het begin van een diagnose, niet het einde. Werk dat door de CPU wordt begrensd, te weinig RAM, een traag opslagstation en wachten op I/O kunnen van buitenaf hetzelfde aanvoelen. Ze vragen om heel verschillende oplossingen. Met het model van de vier taken kun je vragen wat er werkelijk aan de hand is.

Vraag Monty naar je eigen computer

Je hebt een echte computer voor je met gedrag dat het uitleggen waard is. Kies iets wat die doet en waarover je je altijd hebt verbaasd. Vraag Monty:

Mijn computer doet [beschrijf wat er gebeurt]. Welk onderdeel is, bekeken vanuit invoer, verwerking, opslag en uitvoer, waarschijnlijk verantwoordelijk? Waar zou ik naar kijken om dat te controleren?

Monty is de rest van dit hoofdstuk gratis. Door het te gebruiken voor een computer die je zelf bezit, in plaats van voor een schoolvoorbeeld, gaat dit model echt voor je leven.

We hebben nu de onderdelen en de routes ertussen benoemd. Hierna volgt het bord waarop ze allemaal zijn aangesloten, en waarom het onderdeel in het midden niet het onderdeel is dat de leiding heeft.