EingabeAusgabeSystem

EingabeAusgabeSystem, kurz EAS, bezeichnet in der Informatik einen Systembestandteil, der die Kommunikation zwischen einem Computersystem und Peripheriegeräten koordiniert. Es umfasst Eingabe- und Ausgabegeräte, Treiber, Pufferung sowie die Steuerlogik für den Datentransfer und die Abbildung von Geräten auf abstrakte Schnittstellen.

Zu den Kernaufgaben gehören die Aufnahme von Daten von Eingabegeräten, deren Weiterleitung in den Speicher, das Auslösen von Ausgaben an Monitore, Drucker oder Netzwerke sowie das Management von Datenströmen, Fehlerbehandlung und Flusskontrolle. EAS unterscheidet zwischen synchronem und asynchronem I/O, nutzt Interrupts oder Polling und plant oder koordiniert I/O-Operationen durch Scheduler.

Architektonisch besteht das EAS aus der Geräteabstraktionsschicht, Treibern, Puffer- bzw. DMA-Einheiten sowie Schnittstellen zu höherliegenden Komponenten wie Dateisystem oder Anwendungsprogrammierschnittstellen. In Betriebssystemen stellt es meist eine API bereit (beispielsweise POSIX-IO oder plattformspezifische Schnittstellen), die Anwendungen von konkreten Geräteoperationen abstrahiert. In eingebetteten Systemen kann das EAS auch stärker haushaltsnah und ohne vollwertiges OS implementiert sein.

Eine effiziente EAS ist entscheidend für Systemleistung und Reaktionsfähigkeit. Typische Kennzahlen sind Durchsatz, Latenz und I/O-Operationen pro Sekunde (IOPS). Robustheit erfordert Fehlererkennung, Wiederholungsmechanismen, Parität, ECC und Zugriffskontrollen. Sicherheitsaspekte umfassen Schutz vor unberechtigtem Zugriff auf Geräte und Vermeidung von Denial-of-Service durch I/O-Überlastung.

Historisch entstand das EAS aus dem Bedürfnis, Hardwareunterschiede zu abstrahieren. Moderne Betriebssysteme trennen EAS typischerweise vom Dateisystem und der Anwendungslogik. Beispiele für EAS-Komponenten sind USB-Stacks, SCSI- oder NVMe-Controllerschichten sowie Netzwerktreiber.

Siehe auch: Gerätetreiber, Input-Output-Subsystem, DMA, Interrupt-Handling, Betriebssystem-Architektur.