一、輪詢方式
對(duì)I/O設(shè)備的程序輪詢的方式，是早期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)I/O設(shè)備的一種管理方式。它定時(shí)對(duì)各種設(shè)備輪流詢問一遍有無處理要求。輪流詢問之后，有要求的，則加以處理。在處理I/O設(shè)備的要求之后，處理機(jī)返回繼續(xù)工作。
盡管輪詢需要時(shí)間，但輪詢不比I/O設(shè)備的速度要快得多，所以一般不會(huì)發(fā)生不能及時(shí)處理的問題。
當(dāng)然，再快的處理機(jī)，能處理的輸入輸出設(shè)備的數(shù)量也是有一定限度的。而且，程序輪詢畢竟占據(jù)了CPU相當(dāng)一部分處理時(shí)間，因此程序輪詢是一種效率較低的方式，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中已很少應(yīng)用。

二、中斷方式
處理器的高速和輸入輸出設(shè)備的低速是一對(duì)矛盾，是設(shè)備管理要解決的一個(gè)重要問題。為了提高整體效率，減少在程序直接控制方式中CPU之間的數(shù)據(jù)傳送，是很必要的。
在I/O設(shè)備中斷方式下，中央處理器與I/O設(shè)備之間數(shù)據(jù)的傳輸步驟如下：
⑴在某個(gè)進(jìn)程需要數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)出指令啟動(dòng)輸入輸出設(shè)備準(zhǔn)備數(shù)據(jù)
⑵在進(jìn)程發(fā)出指令啟動(dòng)設(shè)備之后，該進(jìn)程放棄處理器，等待相關(guān)I/O操作完成。此時(shí)，進(jìn)程調(diào)度程序會(huì)調(diào)度其他就緒進(jìn)程使用處理器。
⑶當(dāng)I/O操作完成時(shí)，輸入輸出設(shè)備控制器通過中斷請(qǐng)求線向處理器發(fā)出中斷信號(hào)，處理器收到中斷信號(hào)之后，轉(zhuǎn)向預(yù)先設(shè)計(jì)好的中斷處理程序，對(duì)數(shù)據(jù)傳送工作進(jìn)行相應(yīng)的處理。
⑷得到了數(shù)據(jù)的進(jìn)程，轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài)。在隨后的某個(gè)時(shí)刻，進(jìn)程調(diào)度程序會(huì)選中該進(jìn)程繼續(xù)工作。
中斷方式的優(yōu)缺點(diǎn)
I/O設(shè)備中斷方式使處理器的利用率提高，且能支持多道程序和I/O設(shè)備的并行操作。
不過，中斷方式仍然存在一些問題。首先，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常配置有各種各樣的輸入輸出設(shè)備。如果這些I/O設(shè)備都同過中斷處理方式進(jìn)行并行操作，那么中斷次數(shù)的急劇增加會(huì)造成CPU無法響應(yīng)中斷和出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。
其次，如果I/O控制器的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)比較小，在緩沖區(qū)裝滿數(shù)據(jù)之后將會(huì)發(fā)生中斷。那么，在數(shù)據(jù)傳送過程中，發(fā)生中斷的機(jī)會(huì)較多，這將耗去大量的CPU處理時(shí)間。

三、直接內(nèi)存存取（DMA）方式
直接內(nèi)存存取技術(shù)是指，數(shù)據(jù)在內(nèi)存與I/O設(shè)備間直接進(jìn)行成塊傳輸。
DMA技術(shù)特征
DMA有兩個(gè)技術(shù)特征，首先是直接傳送，其次是塊傳送。
所謂直接傳送，即在內(nèi)存與IO設(shè)備間傳送一個(gè)數(shù)據(jù)塊的過程中，不需要CPU的任何中間干涉，只需要CPU在過程開始時(shí)向設(shè)備發(fā)出“傳送塊數(shù)據(jù)”的命令，然后通過中斷來得知過程是否結(jié)束和下次操作是否準(zhǔn)備就緒。
DMA工作過程
⑴當(dāng)進(jìn)程要求設(shè)備輸入數(shù)據(jù)時(shí)，CPU把準(zhǔn)備存放輸入數(shù)據(jù)的內(nèi)存起始地址以及要傳送的字節(jié)數(shù)分別送入DMA控制器中的內(nèi)存地址寄存器和傳送字節(jié)計(jì)數(shù)器。
⑵發(fā)出數(shù)據(jù)傳輸要求的進(jìn)行進(jìn)入等待狀態(tài)。此時(shí)正在執(zhí)行的CPU指令被暫時(shí)掛起。進(jìn)程調(diào)度程序調(diào)度其他進(jìn)程占據(jù)CPU。
⑶輸入設(shè)備不斷地竊取CPU工作周期，將數(shù)據(jù)緩沖寄存器中的數(shù)據(jù)源源不斷地寫入內(nèi)存，直到所要求的字節(jié)全部傳送完畢。
⑷DMA控制器在傳送完所有字節(jié)時(shí)，通過中斷請(qǐng)求線發(fā)出中斷信號(hào)。CPU在接收到中斷信號(hào)后，轉(zhuǎn)入中斷處理程序進(jìn)行后續(xù)處理。
⑸中斷處理結(jié)束后，CPU返回到被中斷的進(jìn)程中，或切換到新的進(jìn)程上下文環(huán)境中，繼續(xù)執(zhí)行。
　　DMA與中斷的區(qū)別
⑴中斷方式是在數(shù)據(jù)緩沖寄存器滿之后發(fā)出中斷，要求CPU進(jìn)行中斷處理，而DMA方式則是在所要求傳送的數(shù)據(jù)塊全部傳送結(jié)束時(shí)要求CPU 進(jìn)行中斷處理。這就大大減少了CPU進(jìn)行中斷處理的次數(shù)。
⑵中斷方式的數(shù)據(jù)傳送是在中斷處理時(shí)由CPU控制完成的，而DMA方式則是在DMA控制器的控制下，不經(jīng)過CPU控制完成的。這就排除了CPU因并行設(shè)備過多而來不及處理以及因速度不匹配而造成數(shù)據(jù)丟失等現(xiàn)象。
　　DMA方式的優(yōu)缺點(diǎn)
在DMA方式中，由于I/O設(shè)備直接同內(nèi)存發(fā)生成塊的數(shù)據(jù)交換，因此I/O效率比較高。由于DMA技術(shù)可以提高I/O效率，因此在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中， 得到了廣泛的應(yīng)用。許多輸入輸出設(shè)備的控制器，特別是塊設(shè)備的控制器，都支持DMA方式。
通過上述分析可以看出，DMA控制器功能的強(qiáng)弱，是決定DMA效率的關(guān)鍵因素。DMA控制器需要為每次數(shù)據(jù)傳送做大量的工作，數(shù)據(jù)傳送單位的增大意味著傳送次數(shù)的減少。另外，DMA方式竊取了始終周期，CPU處理效率降低了，要想盡量少地竊取始終周期，就要設(shè)法提高DMA控制器的性能，這樣可以較少地影響CPU出理效率。