1.程序查詢方式
程序查詢方式是一種程序直接控制方式，這是主機與外設間進行信息交換的最簡單方式，輸入和輸出完全是通過CPU執行程序來完成的。一旦某一外設被選中並啟動之后，主機將查詢這個外設的某些狀態位，看其是否准備就緒？若外設未准備就緒，主機將再次查詢；若外設已准備就緒，則執行一次I/O操作。 這種方式控制簡單，但外設和主機不能同時工作，各外設之間也不能同時工作，系統效率很低，因此，僅適用於外設的數目不多，對I/O處理的實時要求不那么高，CPU的操作任務比較單一，並不很忙的情況。
2.程序中斷方式
在主機啟動外設后，無須等待查詢，而是繼續執行原來的程序，外設在做好輸入輸出准備時，向主機發中斷請求，主機接到請求后就暫時中止原來執行的程序，轉去執行中斷服務程序對外部請求進行處理，在中斷處理完畢后返回原來的程序繼續執行。顯然，程序中斷不僅適用於外部設備的輸入輸出操作，也適用於對外界發生的隨機事件的處理。 完成一次程序中斷還需要許多輔助操作，主要適用於中、低速外設。
3.直接存儲器存取（DMA）方式
DMA方式是在主存和外設之間開辟直接的數據通路，可以進行基本上不需要CPU介入的主存和外設之間的信息傳送，這樣不僅能保證CPU的高效率，而且能滿足高速外設的需要。 DMA方式只能進行簡單的數據傳送操作，在數據塊傳送的起始和結束時還需CPU及中斷系統進行預處理和后處理
一個設備接口試圖通過總線直接向另一個設備發送數據(一般是大批量的數據)，它會先向CPU發送DMA請求信號。外設通過DMA的一種專門接口電路――DMA控制器（DMAC），向CPU提出接管總線控制權的總線請求，CPU收到該信號后，在當前的總線周期結束后，會按DMA信號的優先級和提出DMA請求的先后順序響應DMA信號。CPU對某個設備接口響應DMA請求時，會讓出總線控制權。於是在DMA控制器的管理下，外設和存儲器直接進行數據交換，而不需CPU干預。數據傳送完畢后，設備接口會向CPU發送DMA結束信號，交還總線控制權。
實現DMA傳送的基本操作如下：
（1）外設可通過DMA控制器向CPU發出DMA請求：
（2）CPU響應DMA請求，系統轉變為DMA工作方式，
並把總線控制權交給DMA控制器；
（3）由DMA控制器發送存儲器地址，並決定傳送數據塊的長度；
（4）執行DMA傳送；
（5）DMA操作結束，並把總線控制權交還CPU。
4. I/O通道控制方式
I/O通道控制方式是DMA方式的進一步發展，在系統中設有通道控制部件，每個通道掛若干外設，主機在執行I/O操作時，
只需啟動有關通道，通道將執行通道程序，從而完成I/O操作。 通道是一個具有特殊功能的處理器，它能獨立地執行通道程序，產生相應的控制信號，實現對外設的統一管理和外設與主存之間的數據傳送。但它不是一個完全獨立的處理器。它要在CPU的I/O指令指揮下才能啟動、停止或改變工作狀態，是從屬於CPU的一個專用處理器
一個通道執行輸入輸出過程全部由通道按照通道程序自行處理，不論交換信息多少，只打擾CPU兩次（啟動和停止時）。因此，主機、外設和通道可以並行同時工作，而且一個通道可以控制多台不同類型的設備。 目前，小型、微型機大多采用程序查詢方式、程序中斷方式和DMA方式；大、中型機多采用通道方式。
通道工作過程：
①在用戶程序中使用訪管指令進入管理程序，由CPU通過管理程序組織一個通道程序，並啟動通道。 ②通道執行CPU為它組織的通道程序，完成指定的數據輸入輸出工作。 ③通道程序結束后向CPU發中斷請求。CPU響應這個中斷請求后，第二次進入操作系統，調用管理程序對中斷請求進行處理。 這樣，每完成一次輸入輸出工作，CPU只需要兩次調用管理程序，大大減少了對用戶程序的打擾。