EinAusgabePorts

EinAusgabePorts, oft auch I/O-Ports genannt, sind Schnittstellen zwischen der Zentralverarbeitungseinheit (CPU) und Peripheriegeräten wie Tastaturen, Festplatten oder Netzwerkschnittstellen. Über sie erfolgt der Austausch von Daten sowie Steuer- und Statussignalen. In vielen Architekturen existiert ein separater I/O-Adressraum, auf den über spezifische Befehle zugegriffen wird, um Peripherie zu steuern.

Der Zugriff erfolgt typischerweise über eine eigenständige Portadresse, meist 8- bis 16-Bit breit. Praktisch erfolgt der Zugriff über spezielle Anweisungen wie IN und OUT (beispielsweise bei x86-Systemen), um Daten in den Port zu lesen oder aus ihm zu schreiben. Peripheriegeräte verwenden Register wie Daten-, Status- und Steuerregister, deren Inhalte von der CPU gelesen oder beschrieben werden.

Kommunikation über I/O-Ports kann auf verschiedene Weisen erfolgen: Polling, bei dem die CPU den Port regelmäßig abfragt, Interrupt-gesteuerte I/O und Direct Memory Access (DMA), bei dem der Datentransfer ohne laufende CPU-Beteiligung erfolgt. Typische Portregister hosten Daten, Status- und Kontrollinformationen.

Im Vergleich dazu verwenden viele Systeme Memory-mapped I/O, bei dem Geräte Register im normalen Speicher adressierbar sind. Vorteile dieses Ansatzes sind ein einheitlicher Zugriff über Lade- und Speicherinstruktionen; Nachteile können Adressraumbelastung und Komplexität sein. I/O-Ports bieten oft eine klare Trennung von Speicher- und I/O-Adressen.

Heutzutage existieren I/O-Ports vor allem für Legacy-Geräte, BIOS-Funktionen und bestimmte Peripherie. Moderne Systeme nutzen häufig Memory-mapped I/O oder PCI/PCIe-basierte Mechanismen. In der Virtualisierung werden I/O-Port-Zugriffe durch Virtualisierung und IOMMU isoliert; Sicherheitsaspekte betreffen potenzielle DMA- oder Port-Angriffe.