IOGeräten

IO-Geräte, auch Eingabe-/Ausgabegeräte genannt, sind Hardwarekomponenten, die den Datenaustausch zwischen einem Computersystem und seiner Umgebung ermöglichen. Sie bilden den äußeren Zugriffspunkt auf Rechenleistung und Speicher. Systematisch unterscheidet man Eingabegeräte, Ausgabegeräte sowie kombinierte Geräte, die Daten in beide Richtungen übertragen können.

Beispiele: Eingabegeräte sind Tastatur, Maus, Scanner und Mikrofon; Ausgabegeräte umfassen Monitor, Drucker und Lautsprecher; kombinierte Geräte wie Touchscreens, USB-Laufwerke, Netzwerkkarten oder Bluetooth-Adapter können sowohl lesen als auch schreiben.

Technisch bestehen IO-Geräte aus einem physischen Gerät, einer Schnittstelle, einem Controller und einem Treiber. Der Controller übersetzt Befehle des Prozessors in hardwarenahe Signale, der Treiber vermittelt dem Betriebssystem die Funktionsweise. Die Kommunikation erfolgt über Busse wie USB, PCIe oder SATA, wobei unterschiedliche Protokolle und Spannungspektren zum Einsatz kommen.

Wichtige Leistungsmerkmale sind Bandbreite, Latenz und Durchsatz. I/O-Architekturen nutzen Direct Memory Access (DMA), Pufferung und Cache sowie interrupt- oder polling-gesteuerte Operationen. Betriebssysteme verwenden I/O-Planung (beispielsweise CFQ, Deadline) und ermöglichen Plug-and-Play sowie Hot-Swap bei unterstützten Geräten.

In der Praxis werden IO-Geräte durch Treiber verwaltet. Das Betriebssystem bietet eine Abstraktion, damit Anwendungen unabhängig vom konkreten Modell arbeiten können. Standardisierte Schnittstellen wie USB, HDMI, DisplayPort, Ethernet oder SATA erleichtern Austauschbarkeit und Unterstützung.

Sicherheit, Zuverlässigkeit und Zugänglichkeit sind zentrale Themen: Firmware-Updates, Treiberpflege, Fehlertoleranz sowie barrierefreie Eingaben für Hilfstechnologien spielen eine wichtige Rolle in der Nutzung von IO-Geräten.