输入输出控制方式的种类

输入输出控制是计算机体系结构中非常重要的部分，可以帮助计算机与外部设备进行通讯。控制方式分为多种类型，各种类型的控制方式在不同的应用场景下具有不同的优势和缺点。本文将介绍各种输入输出控制方式的具体细节。

1. 程序查询方式

程序查询方式是最简单的一种控制方式，也是早期计算机系统中最常见的控制方式。在这种控制方式中，CPU轮流查询每个外部设备，以便确定它们是否就绪接受数据。优点在于硬件简单，使用方便；缺点在于查询的速度相当缓慢，长时间的查询可能导致CPU浪费很多时间。

2. 中断方式

中断方式是比较高级的输入输出控制方式。在这种控制方式中，每个设备都被分配一个中断请求线（IRQ）。当外部设备需要与计算机通讯时，它会发送一个中断请求，在这种情况下，CPU会暂停正在执行的程序，转而执行一个中断处理程序。优点在于它减少了CPU的轮询，极大地提高了计算机系统的效率；缺点在于需要额外的硬件支持，并且某些较旧的设备可能无法支持中断。

3. 直接存储器存取（DMA）方式

DMA方式是比较快速、高效的一种输入输出控制方式。DMA方式的控制器允许直接在外部设备和内存之间传输数据，而无需由CPU来处理。这使得多个设备可以同时使用计算机系统资源，尤其在需要大量数据传输时可以极大地提高数据传输的速度。优点在于提高了系统响应速度，节约了CPU的资源；缺点在于需要额外的硬件支持，成本相对较高。

4. 通道方式

通道方式是与DMA类似的一种高级输入输出控制方式。通道是一个专用处理器，类似于CPU，可以控制多个外部设备的数据传输。通道方式可以极大地提高数据传输的效率，减轻CPU的负担，并且多个设备可以同时使用计算机系统资源。然而，通道方式需要相对复杂的硬件支持。

5. USB

USB（通用串行总线）是一种新型的输入输出控制方式。USB支持大量的设备连接，并且具有快速传输数据的能力。然而，这种控制方式需要相应的芯片和驱动程序支持，支持设备的数量可能受限于计算机系统的规格和财务限制。

以上五种输入输出控制方式均各具特色，适用于不同的应用场景。设计适合特定应用程序的控制方式是一个重要的问题，需要考虑设备数量、数据传输速度、传输距离以及其他因素。