Пристрої виведення і введення інформації: характеристика

Про те, що існують пристрої введення і виведення інформації, напевно, не потрібно говорити нікому. Інакше як би користувач спілкувався з комп'ютером? Однак далеко не всі розуміють, що насправді являють собою пристрої введення і виведення інформації, причому не тільки на фізичному, але і на програмному рівні. Тут потрібно розуміти кілька основних моментів, про які далі і піде мова.

Пристрої введення і виведення інформації: що це в загальному розумінні?

Будь-комп'ютерної або мобільного системі, що працює під управлінням певної ОС в якості основної платформи, потрібна участь користувача. Без його запитів щодо запуску додатків і відгуків встановлених програм результату виконання певної поставленої задачі досягти буде неможливо. Означає це тільки те, що спочатку потрібно ввести запит (input), після чого отримати результат його виконання у вигляді обробки даних, запуску програми і т. д. (output). Яким чином користувач може задати комп'ютеру постановку завдання і отримати рішення щодо її виконання? Для цього і створені пристрої виведення і введення. Правда, далеко не всі можуть їх правильно ідентифікувати. Втім, кому це за великим рахунком треба? Тим не менш, у цьому питанні варто розібратися, що називається, по суті.

Як здійснюється введення даних?

До пристроїв введення і виведення інформації відносяться всі «залізні» пристрою, а іноді і віртуальні компоненти. Серед найпростіших, знайомих кожному користувачеві засобів, що відповідають за введення, можна відзначити клавіатуру, мишу, джойстик, тачпад, камеру, мікрофон, сканер, стример та інші супутні компоненти. Кожен такий елемент дозволяє вирішувати вузьконаправлені завдання на додавання інформації або даних, які на певному рівні могли б бути розпізнані й оброблені комп'ютерною системою. Але це лише поверховий погляд. І не варто дивуватися, що в списку присутні два останніх пристрою. По суті, адже ми задаємо системі розпізнавання інформації, а це вже є введення якихось даних, які повинні бути визначені системою.

Обробка інформації

Справа в тому, що основні пристрої введення-виведення не можна ідентифікувати тільки на рівні того, що користувач бачить перед собою в процесі спілкування з комп'ютерною системою. Насправді слід взяти до уваги процеси, при яких відбувається обробка тих же запускаються програм або збереження інформації. Так, наприклад, пристрої введення та виведення комп'ютера можуть ідентифікувати навіть початкові параметри встановлених компонентів, що проводиться в первинній системі BIOS (про це буде сказано трохи пізніше). З іншого боку, функціонування ні одного «залізного» пристрою неможливо без спеціальних керуючих програм, які називаються драйверами. Їх теж сміливо можна зарахувати до тієї категорії, яку в даному випадку прийнято характеризувати як програмні пристрої введення та виведення даних. Ті ж графічні карти відповідають за зображення на моніторі. А якщо взяти до уваги, що раніше дані потрібно було вводити виключно з перфокарт, коли початкові системи ініціалізації створені ще не були, можна собі уявити, якими були всі ці процеси в плані початкового введення, виконання операцій та видачі результату. На це було потрібно не тільки час і обчислювальні здатності машини, а ще й спеціальні пристрої, здатні зчитувати інформацію. Дискети теж виявилися не найкращими носіями в силу їх слабкою зносостійкості, не кажучи вже про обмеженому дисковому просторі.

Зберігання даних

Говорячи про те, що являють собою пристрої зберігання інформації вводу-виводу, не можна не відзначити основні засоби збереження даних. Як правило, для початкового збереження будь-якого файлу використовується жорсткий диск, званий вінчестером. Він виконує універсальну роль, будучи одночасно і засобом введення даних (нові файли, копіювання, переміщення) і проміжним засобом виведення, оскільки саме на ньому зберігаються всі драйвери і та ж сама операційна система. Пам'ять пристрою вводу/виводу цього типу, безпосередньо залежить від обсягу, виробника і застосовуваної файлової системи. У більшості випадків це NTFS, але для дисків з розмірів 2 Тб і вище її використовувати не можна. Тут потрібно ініціалізація на рівні GPT-розділу, інакше система такої «гвинт», будь він хоч SSD, не сприйме.

Характеристика пристроїв введення-виведення даних: візуалізація

З методами введення начебто все зрозуміло. Але з виведенням даних у багатьох юзерів виникають проблеми, зокрема, в питанні розуміння цього процесу як такого.


Як користувач сприймає інформацію після обробки? Виходячи з людських здібностей, коли індивідуум, природно, подумки не може зрозуміти, який саме процес в даний момент здійснює машина, і не здатний підключитися до її програмним процесів, залишається що? Хіба що – побачити результат виконання запиту або програми у візуальному вигляді. Для цього і створені комп'ютерні монітори, за роботу яких відповідають графічні карти (інтегровані або дискретні). Іншими словами, ми повинні бачити те, що в даний момент відбувається.

Монітори

Монітори як засоби відображення інформації про процеси, які відбуваються, є найголовнішими. Колись в інтернеті проскочила інформація про те, що якийсь індус працював в інтернеті з комп'ютером без монітора протягом декількох років. Але це викликає законні сумніви, адже для тих систем ще не були розроблені голосові помічники. Зараз в тій же системі Windows 10 є Cortana, і то на території пострадянського простору недоступна. В Android або на «яблучних» системах є свої «фішки». Але все це засноване виключно на візуальному поданні.

BIOS

До пристроїв введення-виведення відносяться і системи BIOS або їх осучаснені версії у вигляді UEFI, які є одними з ключових структур, що представляють собою якісь визначники коректного розпізнавання і функціонування «заліза» на стадії завантаження комп'ютерної системи. Сама первинна система відповідає за початкову завантаження (причому ще до старту ОС, встановленої на стаціонарному ПК або ноутбуці. Пристрої виведення і введення даних, зокрема, параметри процесора, оперативної пам'яті і відеокарти, визначаються спочатку при включенні. І саме в цій системі можна зробити установку спеціалізованих параметрів, які в подальшому і вплинуть на працездатність комп'ютера (наприклад, старт зі знімного носія, секвенція завантаження, режим роботи жорсткого диска, включення віртуальних компонентів тощо). Вхід здійснюється за допомогою натискання відповідних клавіш, але для більшості стаціонарних ПК-терміналів можна використовувати Del (на моніторі при старті з'явиться відповідний рядок в середині або внизу екрану).

Клавіатура

Пристрої виведення і введення не можна розглядати і без клавіатурних модулів. Сьогодні існує стільки їх модифікацій, що навіть важко собі уявити (стандартні, ігрові, мультимедійні). Тим не менш далеко не кожен з користувачів замислюється над тим, яким саме чином здійснюється введення даних. Більшість абсолютно не розуміє, що натискання на певну клавішу викликає звернення до певних комірок пам'яті з присвоєнням двійкового коду кожної літери, а відповідно, і команді використовуваного символу. Що ж стосується розкладок, тут є свої нюанси, оскільки при зміні мови кодування теж змінюється. А за це відповідають таблиці кодів (UTF, KOI8-R і т. д.), без яких присвоєння використовуваному символу певного коду буде просто неможливим.

Маніпулятори

Розглядаючи пристрої виведення і введення, не можна не торкнутися і комп'ютерні маніпулятори, до яких відносяться миші, джойстики, кермо, педалі, шоломи та інші сучасні керуючі пристрої. Неважко зрозуміти, що сам пристрій на основі драйверів і запрограмованих алгоритмів здатне керувати будь-якою системою, будь то ОС або гра, запущена в її середовищі. Так, скажімо, набирають популярність шоломи віртуальної реальності можна описати і як засіб введення даних в грі, і як інструмент відображення результату певних дій в ігровому процесі.

Акустика

Ще одним засобом, що служить для сприйняття навколишнього нас інформації, є звук. По цій частині за його відтворення відповідає звукова система комп'ютера, яка теж є частиною засобів вводу, виводу та сприйняття інформації. Пристрої можна розділити на інтегровані, що встановлюються в слоти PCI і зовнішні. Якість саунду безпосередньо залежить від встановлюваного устаткування, а вивід звуку може включати в себе не тільки підтримку своїх власних драйверів, але і можливості ширші. Наприклад, раніше для повноцінної роботи з використанням аудіо - та MIDI-редакторів була потрібна підтримка звуковим модулем режиму Full Duplex. Принаймні, програми будь-якої версії Cubase вимагали саме цього. Навіть міст DirectX, передбачений у будь-якій системі Windows, не рятував. Сьогодні багато пристрої виведення і введення в цьому ракурсі працюють на основі так званих драйверів ASIO, серед яких варто особливо виділити ASIO4All v2 FL Studio ASIO та інші модифікації. Суть їх введення і виведення зводиться до того, щоб використовувати можливості програвання партії підключається на клавіатурі будь-якого MIDI-стандарту з відтворенням через вибраний канал DAW (віртуальної студії) звуку інструменту, приєднується до неї за допомогою інтерфейсів VST, DX або RTAS.

Принтери, сканери та інші пристрої

Природно, інформацію можна відобразити не тільки на моніторі. Одними з самих, як вважається, досконалих засобів візуалізації є принтери та сканери. Читати документ в друкованому вигляді багатьом людям набагато зручніше, ніж спостерігати таку ж картинку на екрані комп'ютерного монітора. Навіть читання звичайних друкованих видань часто виявляється більш зручним, ніж аналогічного осмислення тексту або зображень, представлених на інтернет-ресурсах. Сканери здатні розпізнавати графічну інформацію, перетворюючи її в будь-який інший формат, який підлягає зміні в якомусь певному обраному редакторі. Ці процеси теж з абсолютною впевненістю можна назвати введенням і висновком. Посудіть самі, адже спочатку документ задається на обробку пристроєм (введення), а потім видається результат сканування (висновок), нехай навіть з перетворенням вихідного формату.

Короткі підсумки

Якщо підвести певну риску, думається, вже зрозуміло, що саме являють собою пристрої виведення і введення. Насправді пристроїв, пов'язаних з цими процесами, можна нарахувати набагато більше. Але через неможливість опису їх усіх деякі з них не зачіпалися взагалі. Тим не менше будь-яка людина, нехай навіть далекий від комп'ютерної техніки, зможе зробити висновки про те, що являють собою такі методи і девайси.