io系統相對於處理機是非同步工作的
外設通常只要開始和結束時需要處理機干預
解決方法：
自治控制----即將處理機和外設功能剝離
對於不同外設需要完成的功能不同，處理機需要對不同速度，不同傳輸方式（乙個字元，多個字元）的外設進行多種相應。
如果錯過服務時間，則可能丟失資料
因此需要多種方式響應。
解決方法：
將裝置按工作方式和工作速度分類，cpu可以通過不同控制對各種裝置進行操作。
什麼叫裝置無關？
計算機系統的輸入輸出裝置種類、型號、規格繁多，所以必須遮蔽裝置的物理特性，向使用者提供乙個統
一、簡便的使用介面
序列介面、並行介面
針對3種特性提出3種設計：
非同步 ------- 自治控制
實時 ------- 層次結構（）
與裝置無關 --------- 分類處理(字元裝置/ 塊裝置)
只要一啟動裝置，cpu不斷通過程式查詢io裝置準備好了沒，這個過程中，cpu「原地踏步」，一般不能與外設並行工作。if裝置未準備好則繼續查詢；if查詢得到裝置已經準備好，則將資料從io介面送至cpu，再由cpu送到主存。
該方式有4個特點：
(1)何時對何裝置進行輸入輸出操作受cpu控制。
(2)cpu要通過指令對裝置進行測試才能知道裝置的工作狀態。
如：閒、準備就緒、忙碌等
(3)資料的輸入和輸出都要經過cpu。
(4)用於連線低速外圍裝置，如終端、印表機等
缺點：time-consuming 效率不高
cpu wait
if要管理多台裝置時：
cpu在啟動io裝置之後，不查詢裝置是否已經就緒，繼續執行自身程式，當io裝置準備好的時候並給cpu發出中斷請求(io interrupt when ready)，再給予響應。
特點：(1)cpu與外圍裝置能夠並行工作。
(2)能夠處理例外事件。
(3)資料的輸入和輸出都要經過cpu。
(4)用於連線低速外圍裝置。
雖然中斷方式能夠提高效率，但是仍然需要占用cpu的暫存器，如果io裝置能直接與主存交換資訊不占用cpu暫存器，可進一步提高cpu的效率。
主存（dram）工作速度應與高速裝置進行匹配，通過dma建立資料通路。因此dma的方式以主存為中心。
dma的特點：
外圍裝置的訪問請求直接發往主儲存器，資料的傳送過程不需要cpu的干預。主存將外圍裝置的訪問設定最高優先順序。
全部用硬體實現，不需要做儲存現場和恢復現場等工作。
dma控制器複雜，需要設定資料暫存器、裝置狀態控制暫存器、主存位址暫存器、裝置位址暫存器和資料交換個數計數器及控制邏輯等。
在dma方式開始和結束時，需要處理機進行管理。
(1)週期竊取方式：
所以主存和io裝置之間有一條通路，如果出現dma和cpu同時訪問主存，cpu總是將匯流排佔有權讓給dma，這也稱為dma竊取。而竊取的時間為乙個訪問週期，因此dma竊取=週期竊取。
在每一條指令執行結束時，cpu測試有沒有dma服務申請。
借用cpu完成dma工作流程。包括資料和主存位址的傳送，交換個數計數器減1，主存位址的增值及一些測試判斷等。
(2)直接訪問方式：
整個工作流程全部用硬體完成。
優點與缺點正好與週期竊取方式相反。
(3)資料塊傳送方式：
在裝置控制器中設定乙個比較大的資料緩衝儲存器。裝置控制器與主儲存器之間的資料交換以資料塊為單位，並採用程式中斷方式進行。
採用資料塊傳送方式的外圍裝置有軟盤驅動器、行式印表機、雷射印表機、卡片閱讀機、繪圖儀等。
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