设备io方式有三种是哪些

设备IO方式是计算机系统中不可或缺的一部分，其作用是实现计算机与外设之间的通信。在计算机的发展历程中，不同的设备IO方式出现，有效地提高了设备IO的效率和速度。当前，设备IO方式主要分为三类：程序控制IO、中断驱动IO以及直接内存访问IO。

1. 程序控制IO

程序控制IO是最早出现的设备IO方式。这种方式的实现需要通过计算机的CPU控制外设的读写操作。当计算机进行IO操作时，CPU将向设备控制器发出读写命令，并等待设备控制器的响应。一个IO操作需要经过多个步骤，包括复制数据、向设备发送数据、读取响应等。因此，程序控制IO方式的主要特点是处理速度较慢，而且需要消耗高数量的CPU资源。

2. 中断驱动IO

随着计算机技术的发展，中断驱动IO方式应运而生。该方式由操作系统内核控制，当发现设备有数据需要传输时，操作系统将给CPU发送一个中断请求信号，CPU收到该信号后，暂停正在执行的程序，转而处理设备的读写操作。相对于程序控制IO，中断驱动IO方式的处理速度更快，且CPU的消耗较小。不过，中断操作也会占用CPU的一部分资源，如果中断请求过于频繁，也会对CPU的执行效率产生影响。

3. 直接内存访问IO

直接内存访问IO方式，也被称为DMA方式，是目前处理设备IO的主流方式。该方式的实现需要借助专门的DMA控制器，该控制器具有独立的寄存器和逻辑控制电路，可以在无需CPU干预的情况下，自动进行设备的读写操作。当需要进行IO操作时，CPU将数据传输到DMA的缓存区，然后告知DMA的控制器，有数据需要传输，之后DMA控制器负责直接将数据传输到目标设备中。相比于程序控制IO和中断驱动IO，直接内存访问IO方式的处理速度更快，CPU的消耗也更小。

总体而言，设备IO方式的选择取决于具体的应用场景和需要。在处理速度和CPU消耗方面，直接内存访问IO方式最为优越，但是其实现需要专门的DMA控制器，成本较高。相比之下，中断驱动IO方式的实现较为简便，适用于一些中等大小的数据传输应用。最为基础的程序控制IO方式虽然处理速度较慢，但在一些简单的数据传输应用中，其效果也是不错的。因此，在选择设备IO方式时，需要根据具体的应用特点和需求作出选择，为计算机系统提供高效、稳定的设备IO服务。